空間尺寸巧用綜合檢具

（柳州五菱柳機動力有限公司，廣西 柳州 545007）

氣缸蓋是內燃機配氣機構的主要部件，用來封閉汽缸上部，構成燃燒室，并做為凸輪軸、搖臂軸和進排氣管的支撐。通過把空氣吸到汽缸內部，火花塞把可燃混合氣體點燃，帶動活塞做功，廢氣從排氣管排出。所以氣缸蓋是一個負荷嚴重而結構又十分復雜的重要機件，工作中氣缸蓋承受高溫高壓燃氣施加的機械負荷和熱負荷。

氣缸蓋結構復雜，形狀尺寸繁多，生產中需要對多個重要尺寸公差、形位公差進行嚴格要求管控。公司的465QE系列發動機氣缸蓋總成，零件的氣門導管孔與凸輪軸孔中心距（39.5±0.05）mm就是氣缸蓋總成的關鍵尺寸之一，一旦超差，勢必影響氣缸蓋的裝配，還直接影響整個發動機的性能。而該尺寸為空間距離尺寸，氣門導管內徑Ф7H7 mm尺寸小而且深度深，給測量采點造成困難，采用三座標或常規測量方法進行生產的驗收，誤差大，效率低，檢驗費用高，具有很大的局限性，無法滿足快節湊的生產節拍要求。因此，針對生產現狀，結合零件的設計要求，開發設制綜合檢具，實現快速而準確地檢驗該尺寸成為當務之急。以下是相關綜合檢具的部分設計思路。

1 綜合檢具的設計思路

1.1 綜合檢具的結構組成

圖1氣缸蓋總成零件圖

圖2 綜合檢具底座簡圖

1.2 綜合檢具卡板的氣門導管心軸尺寸設計

1.3 綜合檢具測量卡板心軸的中心距設計

尺寸鏈是分析技術工序尺寸的有效工具，在制訂機械加工工藝過程和保證裝配精度中都起著很重要的作用。在零件加工或機器裝配過程中，由互相聯系的尺寸按一定順序首尾相接排列而成的封閉尺寸組。組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環。其中，在裝配或加工過程最終被間接保證精度的尺寸稱為封閉環，其余尺寸稱為組成環。組成環可根據其對封閉環的影響性質分為增環和減環。若其他尺寸不變，那些本身增大而封閉環也增大的尺寸稱為增環，那些本身增大而封閉環減小的尺寸則稱為減環。根據零件圖紙設計要求（圖1）,分析氣缸蓋總成各個要素的相互位置關系，確定（39.5±0.05）mm尺寸為封閉環。測量卡板工作簡圖如圖3所示，然后按各組成要素排列成封閉形式的相互聯系的尺寸鏈，建立氣缸蓋凸輪軸孔與氣門導管孔的中心距（39.5±0.05）mm的尺寸鏈（見圖4），再由尺寸鏈計算，換算出綜合檢具的設計尺寸A1。

尺寸鏈各組成環分別為：

圖3卡板工作簡圖

圖4尺寸鏈組成

1.4 尺寸鏈計算

采用極值解法計算尺寸鏈，求A1即綜合檢具心軸中心距的尺寸與公差。

（1）心軸中心距A1的基本尺寸

由于封閉環的基本尺寸為各組成環基本尺寸的代數和(所有增環尺寸之和減所有減環尺寸之和)，即：

即 39.5=A1-（15.0+3.50），得A1=39.5+3.50+15=58.00mm

（2）心軸中心距A1的最大極限偏差A1max

心軸中心距A1的最大極限偏A1max：差封閉環的最大極限偏差等于所有最大增環極限偏差之和減所有減環最小極限偏差之和，即

則A1min=39.55+(3.499 3+14.997 5)=58.05mm

（3）心軸中心距A1的最小極限偏差A1min

心軸中心距A1的最小極限偏差A1min：同理，封閉環的最小極限偏差等于所有最小增環極限偏差之和減所有減環最大極限偏差之和，即

則A1min=39.45+（3.50+15.00）=57.95mm

其中：

sA0Σ、xA0Σ分別為封閉環的上、下偏差；

sAimax、sAimin分別為增環的最大、最小極限偏差；

xAimax、xAimin為減環的最大、最小極限偏差；

（4）心軸設計尺寸

2 綜合檢具的使用

3 結束語

綜合檢具作為一種定性檢驗的量規使用，缺點是不能測量出中心距的具體數值，但能夠快速、準確、便捷地定性檢測，省時省力，是作為輔助生產的一種高效測量工具。綜合檢具經濟實用、使用方便、維護簡單，檢驗效率高，尤其針對零件的空間尺寸、多類同尺寸組合的情況，比常規量具更能體現出優越性，生產中學會靈巧運用是必要的。

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