淺談提高心盤彈簧座量規精度的措施

繆瑋

【摘 要】量具是檢測產品是否合格的重要測量工具。尤其是長而薄的量具在制作過程中由于它形狀復雜，加工難度較大、精度要求較高等原因會普遍出現變形、測量困難、尺寸不易控制等一系列問題。

本文以心盤彈簧座量規為例，對其在制作過程中所暴露出的問題進行分析，提出解決問題的方法及改進措施。確保制作的量具達到圖紙尺寸設計要求。

【關鍵詞】量具；心盤彈簧座量規；原因；措施

中圖分類號： U279.32 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）08-0146-002

A Brief Discussion on the Measures to Improve the Precision of the Plate Spring

MIAO Wei

（Department of electromechanical equipment of qishuyan locomotive co.，LTD.，jiangsu changzhou 213011）

【Abstract】Measuring tools are important measurement tools for testing whether the product is qualified.Especially long and thin measuring tool in the process of production due to its complex shape，high accuracy，processing difficult reason to widespread deformation， difficult measurement and size is not easy to control，a series of problems.In this paper，we analyze the problems that are exposed in the process of making the heart plate spring，and put forward the methods and measures to solve the problem.Ensure that the measuring tools are required to meet the design requirements.

【Key words】Measuring tools；Dial spring seat gauge；The reason；Measures

1 分析圖紙要求

以心盤與彈簧座量規的制作為例。該量規是專為搖枕制作的極限磨耗量規，用于檢查裝有磨耗圈的心盤面至彈簧座間距離，在測量時要保證量規與彈簧座三點接觸良好，然后將刻有指示器的立柱降至心盤面上，用0.82mm塞尺檢查心盤的兩個接觸點應能止住，垂直滑動立柱上的指示器應在最大和最小刻線之間，因而其制作精度的好壞將直接影響到產品的生產質量。其結構如下圖所示：

1.側板2.量規體3.端板4.組件-垂直滑動柱

5.定位銷6.測量支座

由上圖我們可以分析處該量規需要保證的尺寸均位空間尺寸，而且圖中所示A、B、C平面之間為空間尺寸相對位置精度只有正負0.05mm，而且各個平面的平面度要求為0.05mm，對機加工及后續組裝有非常高的要求，制作過程中出現廢品的幾率非常高。

2 分析原工藝

各個零部件按照圖紙所要求的尺寸加工到位以后按總圖要求組裝，然后根據圖紙尺寸公差對各個定位零件進行調整組裝測量。

這樣組裝在實際生產中會產生以下問題：

1）件1側板組裝以后兩塊板的平面度比較差，以此為定位來測量，誤差比較大。

2）件4滑動柱與件2量規體裝配后的垂直度變化就比較大，而且容易導致C平面與B平面上定位銷的平面平行度偏差較大。

3）件4組件-量規體上的底板在焊接后會出現變形的情況，使B平面上兩個定位銷端部的平面度0.05mm得不到保證。

4）件6兩個測量支座焊接并去應力以后變形比較嚴重，導致A平面。

5）量規上的定位銷使用一段時間后出現松動的現象，導致測量尺寸超差。

3 分析尺寸超差的原因及解決對策

原因分析

（1）對側板進行平面度測量，發現平面度極差，部分地方誤差有2mm之多，分析發行由于兩個側板都是由火焰切割而成，該零件長超過1200mm，寬度超過640mm，厚度只有10mm而且每一塊側板上還有4個比較大的腰形減輕缺口，所以在加工完成以后變形比較大。

（2）對量規體垂直度及兩個定位銷平面度誤差較大從兩個方面進行分析：

1）首先對件2量規體進行檢測

用內徑杠桿百分表測得件6的40孔徑符合圖紙設計尺寸。再對40孔和C面是否垂直進行了垂直度測量。測出孔與端面不垂直。因而使它們的垂直度誤差直接反應在件3滑動柱兩端測量頭上，由于柱體較長，誤差被放大。

是什么原因造成40孔和端面的不垂直呢？經過與工藝師分析后得知加工40孔是以B平面為基準的。由于B、C兩面刨床加工后沒有進行精加工，所以存在一定的垂直度誤差。繼而造成孔和端面的不垂直。如下圖所示：

2）其次對件3垂直滑動柱進行檢測。用25—50的外徑千分尺對直徑40的柱體進行分段測量。依測量出的結果得知柱體有直線度誤差，產生一定的錐度。和件6配合后上下滑動不暢，間隙大小不一，滑動柱在孔內可隨間隙晃動。導致左右兩測量頭不穩定因而得不到正確的測量結果。

另外還發現焊接在垂直滑動柱上的測量底板在焊接應力的作用下有變形現象也是造成尺寸超差的原因之一。

（3）由總圖可見件6兩測量支座和量規體是焊接固定的，在裝配過程中因其已經變形不能調整而使得A平面4個定位銷平面度難以保證。

（4）定位銷全部都是直接緊配在相應的孔來保持固定，這樣在使用過程中容易由碰撞而引起定位銷位置發生變化。

采取措施

圍繞上述分析的主要原因針對各個零件我們采用了相應的解決方法：

1）通過減小每塊板上的4個大的腰形減輕缺口尺寸，使其變形達到最小并且將兩個側板在切割完成以后進行校平，盡可能的減少由于側板變形而引起的誤差，并且兩側板在校平后由平面磨加工兩平面。磨削時薄板和磨床工作臺之間間隙一定要用塞尺墊平。反復磨幾次磨至0.05mm塞尺不能通過為止。

2）增加件3量規體磨削工藝，刨床加工后再由磨床對A、B、C 、E幾面進行磨削，確保各加工面相互間的垂直度和平行度，誤差不得超過0.02mm.。坐標鏜加工40孔時以E面為基準用百分表校直C面后進行精鏜，保證孔的垂直度和表面粗糙度達到規定的工藝要求。

件4垂直滑動柱在加工40柱體時不加工至尺寸，留0.30mm左右磨削余量，并把測量板上A面也光出保證A面與柱身垂直。最后由外圓磨床根據件3的40孔徑進行配磨。確保兩件之間滑動靈活，間隙合理。如下圖所示：

（3）將測量支座上的測量座由焊接式改為可調節的螺栓加定位銷連接，這樣可以比較容易的調整測量支座進而保證A平面的平面度，其改進方法如下：

先在座體上用銑床加工10mm 槽，配做兩塊30*120*10的定位板嵌入后焊接。熱處理去應力后精刨C面。銑床以加工好的C面為基準磨出A平面，保證垂直度0.02mm，然后加工各螺孔，在調整組裝達到要求后每個定位板均裝上2只定位銷，保證其定位的準確。如下圖所示：

（4）定位銷結構也適當改變增加螺紋，組裝后可以將定位銷固定下來，保證其在實際使用過程中不發生位置改變。其原結構與改進后的結構如下圖所示：

4 效果檢驗

按圖紙要求將量規組裝好，原先的測量方法也要改動。量規檢測最好是在自由狀態下進行，可以減少外力作用對測量結果的影響。具體方法是在量規體兩端和測量臺面間各墊一個直徑相同的圓柱滾子。量規按測量要求牢固的固定在方箱上，取出滾子，在自由狀態下對圖紙上各項尺寸進行檢測。

采取以上改進措施后，由于保證了各零件的加工精度及測量方式的改進，量規各項指標都達到了工藝設計要求。提高了制作精度，縮短了測量時間。

5 結論

通過對心盤彈簧座量規在安裝測量過程中問題的分析、解決問題的手段后我認為量具在制作過程中首先要注意基準的正確選擇、零件之間相互的關聯性。盡可能的減少焊接工藝，以減少焊接變形。裝配前清理零件上的油污，保證光潔干凈。復驗關鍵零件的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度等都要符合設計要求。