工藝尺寸鏈在空間孔距離檢具中的應用

謝飛　楊健

摘 要：在汽車制造業，經常會遇到兩個垂直相貫孔的檢測，比如汽車前軸主銷孔和鎖栓孔距離的檢測，通常采用三坐標進行抽檢，但這種方式不但勞動強度大，檢測比較繁瑣，同時無法高效利用三坐標設備。此外，三坐標多用于抽檢，當檢測到不合格產品時，就極有可能出現了批量的不合格產品。因此尋找一種設計垂直貫通孔檢具的方法就顯得尤為重要，下文以某公司前橋主銷孔與鎖栓孔距離檢測為例，闡述了工藝尺寸鏈在檢具設計中的應用，有效的解決空間孔距離檢測的問題。

關鍵詞：工藝尺寸鏈；增環；減環；封閉環；通端；止端；檢具

在汽車制造業，經常會遇到兩個垂直相貫孔的檢測，比如汽車前軸主銷孔和鎖栓孔距離的檢測，通常采用三坐標進行抽檢，但這種方式不但勞動強度大，檢測比較繁瑣，同時無法高效利用三坐標設備。此外，三坐標多用于抽檢，當檢測到不合格產品時，就極有可能出現了批量的不合格產品。因此尋找一種設計垂直貫通孔檢具的方法就顯得尤為重要，下文以某公司前橋主銷孔與鎖栓孔距離檢測為例，闡述了工藝尺寸鏈在檢具設計中的應用，有效的解決空間孔距離檢測的問題。

一、某汽車前軸產品分析

某汽車前軸主銷孔直徑為Φ47H8 ，鎖栓孔的直徑為Φ16H10，主銷孔和鎖栓孔是垂直貫通的孔，主銷孔與鎖栓孔孔距為25，如圖1所示。關于這種空間尺寸的檢測通常采用三坐標設備，工件上料極其不便，且存在一定的安全隱患。為了快速方便的檢測貫通孔的距離，我們可以利用通止規的設計思路進行定性地判斷。由于主銷孔、鎖栓孔以及兩孔之間的距離均有尺寸公差要求，為了進一步確定通止規通端和止端的尺寸，需要采用工藝尺寸鏈的方式進行分析，從而解決垂直貫通孔檢具的設計問題。

二、工藝尺寸鏈在檢具設計中的具體實施例

通過上述思路，可對前軸主銷孔與鎖栓孔中心距離檢具的結構進行設計，如圖1所示。

其中：1為檢具的定位軸，2為檢具的通止規，21為手柄部分，22為止端，23為通端。

由于主銷孔的精度較高，鎖栓孔的精度較低，所以以主銷孔進行定位，以鎖栓孔進行測量，即以主銷孔作為定位孔，以鎖栓孔作為測量孔。

定位軸套入汽車前軸的主銷孔中，與主銷孔間隙配合，通止規的通端和止端做成一體結構，便于操作，其通端和止端布置于通止規的兩端。通止規的通端和止端通過工藝尺寸鏈計算得來，在檢測時只有通端能夠進入，止端不能夠進入才判定工件加工合格。

圖2為工藝尺寸鏈分析圖，其中D1為主銷孔直徑，D2為鎖栓孔直徑，L孔距為主銷孔和鎖栓孔中心距，d定位為定位軸直徑，L檢測為通止規測量部分的尺寸（即通端和止端）。 上述尺寸鏈中，由于孔距是被測要素，所以封閉環為L孔距；增環為d定位，L檢測；減環為，。為了提高工藝尺寸鏈的計算精度，在這里定位軸的定位部分d定位可以通過測長機測得其具體的尺寸，假設測量的定位軸直徑為46.988mm。工藝尺寸鏈各尺寸的上下偏差為：

ESd定位=0，ISd定位=0， ESD1=0.039，ISD1=0，ESD2=0.07，ISD2=0，ES孔距=0.1，IS孔距=-0.05

所述測量軸測量部分的尺寸L檢測滿足以下公式：

考慮到加工工藝的公差，通止規的通端尺寸為9.49±0.005mm，磨損極限為9.485mm，止端尺寸為9.607±0.005mm，定位軸的磨損極限為46.98mm。

使用上述檢具對貫通孔距離進行檢測，結果判定如下：

1、如果通止規的通端能夠插入鎖栓孔中，而通止規的止端不能順利進入，則判定工件為合格品；

2、如果通止規的通端能夠插入鎖栓孔中，通止規的止端也能插入，則判定貫通孔的中心距過大，該工件不合格；

3、如果通止規的通端不能插入鎖栓孔中，則判定貫通孔的中心距過小，該工件不合格。

三、結束語

工藝尺寸鏈不僅僅廣泛應用于產品基準轉變的相關尺寸設計，以及加工工藝過程的精度分析分配，還可以應用于檢測領域，用來解決實際生產的問題，使得工廠生產變得更加方便高效，本文所闡述的工藝尺寸鏈在兩孔中心距離的檢測中的分析和應用，在制造領域具備較廣的借鑒意義，它還可以延伸到非貫通孔的檢測，以及某些有壓裝尺寸要求的壓裝輔具設計。

參考文獻：

[1]袁夫彩.機械制造工藝學.科學出版社，2008（9）.

[2]濮良貴，紀名剛.機械設計.高等教育出版社，2006（5）.