小議孔中心到面尺寸專用量規設計

■ 河南北方星光機電有限責任公司 （鄧州 474150） 楊亞鋒 孫 亢 李 朔

我公司在實際生產中，經常遇到要求測量孔中心到面尺寸的情況，如圖1中的尺寸10.5－0－0.22mm、圖2中的尺寸6.8－0－0.09mm，對這類尺寸通常采用影像儀進行影像測量或三坐標測量機測量，效率較低，且我公司條件有限，影像儀和三坐標測量機均不在該零件生產現場，不能有效指導生產，為方便在生產現場準確檢測該尺寸，要求設計制造專用量規。本文通過對圖1、圖2所示兩個零件中孔中心到面尺寸來探討孔中心到面尺寸專用量規設計。

1.量規設計一

（1）量規設計思路。由圖1可以看出，孔中心到面尺寸10.5－0－0.22mm公差為0.22mm，孔φ（4±0.1）mm的公差為0.2mm，且兩個尺寸遵循獨立原則，不能按照幾何公差（相關原則）設計功能量規（GB/T 8069－1998）。通常設計專用量規時，需考慮孔尺寸對孔中心到面尺寸的影響。通常對這種公差稍大的尺寸設計專用量規時，采用套管量規、高低組合量規或樣板等進行測量。

對于該件，我們通過研究，設計了帶錐度自定心（即不考慮孔的公差）彈簧機構，與套管量規相結合組成的測量裝置，如圖3所示。

（2）量規制造要求及說明。①量桿、定位桿與底座應有足夠的導向部位，且滑動靈活，不允許晃動，否則影響測量的準確性。②底座底部螺紋孔可適當加深，通過調節螺塞可以調整彈簧的壓力。③量桿端面兩臺階的尺寸裝配后按校對規進行加工，如圖4所示。④校對規（見圖5）尺寸J-D/J-X根據零件被測要素的極限尺寸確定（在這里，校對規的尺寸J-D、J-X可分別按長度量規公差取值為10.5－0.002－0.012mm、10.28+0.012+0.002mm）。⑤定位桿的錐度部位必須保證工件套在其上時，工件孔φ（4±0.1）mm應接近錐面的中間位置，這樣可保證工件與定位桿接觸可靠，從而在測量中不用再考慮孔的尺寸對孔中心到面尺寸的影響（見圖6）。

圖 1

圖 2

圖 3

（3）量規使用方法。將量桿推向左邊后，右手將零件輕輕套在定位桿上后壓下校對規，使底面與底座工作臺面可靠接觸后，左手將量桿向右推到底，觀察量桿的兩個臺階面，如果較高的臺階面不低于底座端面，較低的臺階面低于底座端面則零件合格，反之則不合格。

2.量規設計二

由圖2可以看出，孔中心到面尺寸6.8－0－0.09mm公差為0.09mm，孔中心φ5+0.1+0.02mm的公差為0.08mm，且兩個尺寸遵循獨立原則，不能按照幾何公差（相關原則）設計功能量規（GB/T 8069－1998）。通常對這種公差較小的尺寸設計專用量規時，采用杠桿指示器（即采用杠桿原理放大公差帶）或表顯指示規（即采用校對規、百分表GB/T 1219－2008來顯示出零件偏差）等。

圖 4

圖 5

對于該件，我們通過研究，設計了帶錐度自定心（即不考慮孔的公差）彈簧機構，利用百分表、校對規組成的測量裝置，表顯指示規如圖7所示，校對規如圖8所示。

圖 6

（1）量規制造要求及說明：①量桿、定位桿與底座應有足夠的導向部位，且滑動靈活，不允許晃動，否則影響測量的準確性。②襯套需沿軸線開口（見圖9），螺釘擰緊時壓緊百分表，螺釘松開時可取出百分表。③擋桿穿在量桿上，可采用螺紋擰緊或緊配。④底座橫向孔的位置、定位桿的位置都應充分考慮零件的尺寸。⑤底座底部螺紋孔可適當加深，通過調節螺塞可以調整彈簧的壓力。⑥校對規必須保證外圓尺寸φ13.51mm（在這里，校對規的尺寸我們取測量要素6.8－0－0.09mm的中值即6.755mm，外圓尺寸即為2mm×6.755mm），且必須保證孔φ（5.1±0.02）mm對基準A和基準B的位置度。⑦定位桿的錐度部位必須保證工件套在其上時，工件孔φ5+0.1+0.02mm應接近錐面的中間位置，這樣可保證工件與定位桿接觸可靠，從而在測量中不用再考慮孔的尺寸對孔中心到面尺寸的影響（見圖10）。

（2）量規使用方法：①左手將擋桿推向左邊，右手將校對規輕輕套在定位桿上后壓下校對規，使其A基準面與底座工作臺面可靠接觸后，左手松開擋桿，此時將百分表指針調零。②左手將擋桿推向左邊，右手將零件輕輕套在定位桿上后壓下零件，使其與底座工作臺面可靠接觸后，左手松開擋桿，觀察百分表指針變動。由于校對規的尺寸取測量要素6.8－0－0.09mm的中值即6.755mm，當百分表指針左右擺動在0.045mm的范圍內，則工件合格，反之則工件不合格。

3.效果

在實際生產中證實上述量規可行，且操作較方便。通過帶錐度自定心的方法，回避了孔的尺寸對孔中心到面尺寸的影響，對孔中心到面尺寸測量專用量規設計有一定的借鑒意義。

圖8 校對規

圖 9

圖 10