小套筒類零件內腔軸直徑檢測量具設計

鄭永紅等

摘 要：在航空航天行業中，慣性器件的結構件中不乏小套筒類零件。這類小套筒零件是系統中的關重件，具有體積小、精度高、結構較復雜等特點，它們的加工精度決定了慣性器件的安裝精度。目前，常用三座標檢測這類零件；該檢測方法，不適用于操作者在線檢測，特別是對于具有內腔軸結構的小套筒類零件，操作者在線檢測困難。本文通過典型小套筒類零件內腔軸直徑的檢測，論述了一種小套筒零件內腔軸直徑檢測量具的設計方法，并采用該設計量具對典型零件進行了檢測，用三座標驗證了其檢測值的準確性。

關鍵詞：小套筒零件內腔軸直徑 檢測量具 檢測方法

中圖分類號：V25 文獻標識碼：A 文章編號：1674-198X（2015）03（b）-0094-02

質量是企業的生命，質量檢驗是整個質量保證工作中重要的一環。隨著航天技術的發展，產品更新日益加快，新設計、新工藝、新材料、新設備不斷涌現，質量檢驗的重要性、提高檢驗技術的迫切性更加突出起來。在航空航天行業中，結構件具有體積小、精度要求高等特點，所以小套筒類零件內腔軸直徑是機械加工過程中經常出現的檢測結構。對于該類零件的內腔軸直徑，操作者在線檢測困難，本文通過典型零件內腔軸直徑的檢測，論述了一種小套筒零件內腔軸直徑檢測量具的設計及檢測方法。

1 存在的問題

機械加工過程中常出現內腔軸直徑的檢測，（如圖1）零件A，尺寸精度要求較高，結構尺寸較小，內腔軸是系統產品組合定位軸，操作者測量困難，需要用三座標進行檢測，存在問題如下。

1.1 首件尺寸加工麻煩

加工零件A首件尺寸時，先加工到接近，再用三座標進行檢驗，參照檢測值，重新裝夾加工；這樣反復定位裝夾、加工、拆卸、檢測，直至合格。

1.2 首件尺寸加工時易產生廢品

零件A首件加工尺寸須機床精度保證，如果三座標檢測不合格，需二次定位、裝夾、找正，存在誤差，造成尺寸超差，產生廢品。

1.3 易產生批次廢品

批次加工時，操作者要經常抽檢。除了加工過程刀具磨損外，該加工過程屬于精加工，受環境溫度影響較大，如果抽檢不及時，易產生批次廢品。

2 檢測量具結構設計

2.1 精度較高軸類結構的常用檢測方法

操作者檢測精度較高零件直徑時，先用量塊校對零件設計尺寸（見圖2），再檢測零件的實際尺寸（見圖3）。

2.2 檢測量具結構設計

軸位于零件A型腔內部且內部空間較小，自制見圖4、圖5專用檢測量具檢測該結構。工裝主體是底座，為了減輕工裝重量，選用鋁合金制作。底座前端設計了凸臺，可以探入型腔內軸下方。凸臺A面與凸臺側面垂直0.02mm，A面用于鑲嵌薄量塊，相當于平板測量法中的平板；B面用于定位底座型腔端面。工裝底座上面開槽，作為千分表夾緊槽，槽寬大于千分表表體寬度0.1～0.2mm，深度小于千分表表體厚度約0.5mm。底座一側面加工3個螺紋孔，相當于平板測量法中的表架，用于鎖緊千分表表體。

2.3 檢測量具精度校正

先將瑞士杠桿表表體放入底座千分表體夾緊槽內、尺寸10.5mm測量塊規放在底座基準面A上，再調整千分表表頭（見圖5），使杠桿表頭與測量塊規接觸，壓入量約為0.03mm，輕輕擰緊工裝側面的螺釘，鎖緊固定千分表表體，最后將千分表表針對準零位。

3 檢測量具使用方法

檢測量具使用方法如圖6、7所示，操作者右手持檢測量具底座，將A面（鑲嵌塊規）沿軸母線輕輕推入，使A面與下母線完全接觸，B面與零件A型腔端面接觸，垂直于機床主軸推動檢測量具底座，千分表指針左右擺動，其最大值即軸的實際尺寸，可依據該最大值確定余量。

4 使用效果

4.1 實現了在線測量

首件加工不需要卸下零件A用三座標檢測，避免了二次裝夾誤差，實現了一次裝夾，利用檢測量具在線檢測，就可以加工成型。批次加工過程中，在線檢測，可以避免刀具磨損、環境溫度變化等因素引起的批次廢品，滿足批產加工需求。

4.2 使用方便

操作者可以直接利用該工裝檢測，僅用三座標對零件進行抽檢即可。

4.3 測量準確

用該工裝檢測了批次加工的零件A約1600件，合格率為100%。

4.4 推廣使用

按照該檢測量具的結構，設計制作了另一小套筒類零件的內腔軸檢測量具，經三座標檢測驗證，檢測合格率為100%。

參考文獻

[1] 黃鶴汀，吳善元.機械制造技術[M].北京：機械工業出版社，2000.

[2] 張玉璽.機械加工基礎[M].北京：清華大學出版社，2010.

[3] 申永勝.機械原理教程[M].北京：清華大學出版社，2013.

[4] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.

[5] 邱言龍，王兵，劉繼福.車工實用技術手冊.[M].北京：中國電力出版社，2010.