測量零件跳動柔性專用檢具

泉州市雙塔汽車零部件有限公司 (福建 362302) 王蘇清

目前測量零件外圓跳動檢具都是采用心軸來模擬基準要素，被測零件內孔很短，要做到零件內孔在檢具上無間隙定位，對檢具設計和制造要求都較高（見圖1）。

圖1 被測零件要求

1. 測量原理

對于零件跳動標有綜合基準要求的，都是采用面做第一基準，短軸線只能作為圓心第二基準，具體檢具定位方式有兩種。一是檢具采用平面做第一基準，短錐銷做第二基準，這種定位方式可以做到零件內孔無間隙定位；二是檢具設計制造相對簡單，檢具是把短錐銷和定位面做成綜合基準（檢具短錐銷和安裝面做成一體）。由于受基準孔公差影響，這種帶有定位面和短錐銷心軸的檢具，很難做到零件內孔無間隙定位，零件安裝基準面與檢具基準面也很難實現用第一基準來限制3個自由度的問題。以上檢具定位方式都是一對一的使用，要求檢具有一定的精度，制造成本相對較高且檢具的存放保管比較麻煩，在遇到新產品試制時檢具制造不能同步等問題。

現設計制作了1臺無實體心軸定位零件內孔，采用的定位原理是在零件內孔用V形2點模擬體現內孔基準，用改變V形2點的位置來適應孔徑φ117.8~φ174mm之間任一孔徑的定位測量。具體檢具是用面板模擬第一基準平面A，采用了2個軸承模擬內孔第二基準圓心B，檢具“1面2點+面板傾斜角”，零件定位已經限制了5個自由度，該檢具定位重復精度極高，目前可以測量我公司4個不同孔徑（φ117.8mm、φ135mm、φ152mm、φ174mm）共10種以上的產品，屬于柔性專用檢具。

作為專用檢具使用時，只要松開軸承緊固螺釘，把軸承定位塊移動到相應的孔徑標示上，插上定位銷后緊固軸承螺釘就可以使用了，且調整非常方便。對于今后的新產品開發，只要在φ117.8~φ174mm之間的任意孔徑都可以測量。具體調節是移動軸承定位塊，將左右定位塊上的定位銷拔掉，把左右定位塊鈍角對準相應的扇形刻線后鎖緊軸承緊固螺釘即可。檢具可以調整面板角度，檢具設計非常簡單，制造成本很低，使用壽命長，使用方便，使用效率和重復精度都很高。用1個新型柔性專用檢具能夠替代多個不同產品的傳統檢具，這意味著生產成本的降低（見圖2）。

2. 檢具設計

零件以外圓表面定位最常用的是V形塊，現檢具設計就是采用了這一原理，就是把原來外圓與V形接觸的2點改為內圓與V形2點接觸，為了實現柔性測量，把與內圓接觸的2點可以沿著α角方向移動來適應零件孔徑大小的變化，作為專用檢具使用，就是把可移動軸承根據需要在不同孔徑尺寸上定位。作為通用萬能檢具使用，只要在φ117.8~φ174mm之間的任意孔徑范圍，根據需要孔徑來調整軸承位置，把左右軸承定位塊鈍角對準相應的孔徑標示（扇形）刻線后鎖緊軸承緊固螺釘即可（見圖3、圖4）。

圖2 柔性檢具總圖

3. 使用說明

（1）作為柔性專用檢具測量零件跳動時，根據孔徑來調整軸承位置，把2個緊固軸承螺栓松開，移動軸承根據孔徑相應定位，比如現在要測量零件孔徑是φ135mm，就把軸承定位塊半圓槽對準檢具面板上標有φ135mm孔徑標示的半圓槽吻合后插上定位銷，左右軸承調整相同。把零件內孔掛在2個軸承上，零件正確定位后，安裝調整好指示表，用手轉動零件就可以測量單跳和全跳。為了避免檢具過快磨損和便于旋轉零件，使用中在面板上加點潤滑油。

（2）作為柔性通用檢具測量零件跳動時，只要在φ117.8～φ174mm之間的任意孔徑都可以測量，根據孔徑來調整軸承位置，把2個緊固軸承螺栓松開，將左右定位塊上的定位銷拔掉，移動軸承根據孔徑相應定位，比如現在要測量零件孔徑是φ168mm，把左右定位塊鈍角對準相應的孔徑標示（扇形）刻線后鎖緊軸承緊固螺釘即可。把零件內孔掛在2個軸承上，完成零件正確定位后就可以測量跳動了，方便今后新產品開發。

4. 精度分析

該檢具不會因為孔徑尺寸誤差造成測量偏差，只有在孔徑存在形狀誤差時會產生測量誤差，假設φ120mm的孔徑，橢圓在0.1mm經過精度分析測量誤差在0.05mm，形狀誤差對檢具測量的影響目前任何檢具都很難避免，相對于原來傳統用心棒模擬測量提高（最大）測量精度50%，在測量中遇到零件孔邊有磕碰傷或凹凸情況對測量跳動會有影響的話，局部小面積凹下的可以忽略不計，對于凸起部分引起的測量波動可以納入測量結果。檢具不會出現誤收（見圖5、圖6）。

圖3 測量原理圖

圖4 定位原理圖

圖5 檢具精度分析

5. 結語

檢具優點：精度和效率很高，測量重復精度高，在一定孔徑范圍內（φ117.8~φ174mm）的測量不會受到孔徑變化影響測量精度，使用壽命長，設計和制造非常簡單,成本低，使用簡單方便。用一臺新型柔性專用檢具能夠替代多個不同產品的傳統檢具，改變過去檢具一對一的使用，這意味著生產成本的降低。

檢具缺點：檢具面板與零件相對摩擦，長期使用后會造成面板磨損，檢具面板要定期檢測和修磨平面，對于設計大尺寸的檢具可以在面板上安裝平面軸承。