一種過(guò)渡車鉤內(nèi)圓半徑檢具的設(shè)計(jì)

袁禮彬，謝紅君

（常州南車鐵馬科技實(shí)業(yè)有限公司，江蘇常州213011）

一種過(guò)渡車鉤內(nèi)圓半徑檢具的設(shè)計(jì)

袁禮彬，謝紅君

（常州南車鐵馬科技實(shí)業(yè)有限公司，江蘇常州213011）

針對(duì)過(guò)渡車鉤體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械測(cè)量結(jié)構(gòu)，對(duì)零件內(nèi)圓弧面的半徑尺寸進(jìn)行測(cè)量，將校準(zhǔn)件與檢具本體設(shè)計(jì)成一體化，簡(jiǎn)化了檢具結(jié)構(gòu)及其操作過(guò)程。實(shí)踐證明，此檢具不僅能能滿足內(nèi)圓弧半徑尺寸準(zhǔn)確測(cè)量，而且提高了檢測(cè)效率。同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)相似的零件測(cè)量具有較大的研究參考價(jià)值。

鉤舌腔；圓弧半徑；專用檢具

過(guò)渡車鉤是一種用于高速動(dòng)車組的車端聯(lián)接系統(tǒng)，鉤體則是構(gòu)成其產(chǎn)品的基礎(chǔ)構(gòu)件，其凸外圓部的內(nèi)腔形狀為內(nèi)半圓弧，其空間呈現(xiàn)半圓狀的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)半圓弧幾何尺寸精度對(duì)動(dòng)車組之間能否順暢聯(lián)結(jié)，以及兩者之間的間隙有著非常重要的影響。圖1為鉤體連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖，其內(nèi)半圓圓心O點(diǎn)處為鉤體連接面與其幾何中心的交匯處，凸外圓中心線與鉤體中心線之間長(zhǎng)度為（60±0.1）mm，內(nèi)圓半徑設(shè)定為該幾何尺寸測(cè)量在實(shí)踐中遇到較大的難度，運(yùn)用常規(guī)的通用量檢具無(wú)法滿足工序間檢測(cè)的工藝要求，要檢測(cè)具體實(shí)測(cè)值那更為不易。為到達(dá)測(cè)量和制造要求，本文依據(jù)工件的具體結(jié)構(gòu)形狀和精度要求，特地制作了一種運(yùn)用比較法來(lái)檢測(cè)內(nèi)半圓的專門檢測(cè)工具，成功地解決了常規(guī)量具無(wú)法檢測(cè)的困境。

圖1　過(guò)渡車鉤體連接面結(jié)構(gòu)

1　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

專門檢具設(shè)計(jì)面臨首要的問(wèn)題是解決零件在測(cè)量中的定位，一般要同時(shí)滿足以下兩個(gè)基本條件[1]：盡量使用相同基準(zhǔn)檢測(cè)、符合最短尺寸鏈原理。外形復(fù)雜工件一般都有面、孔和外圓，零件的定位做到盡量地以這些面、孔和外圓作為定位基準(zhǔn)，來(lái)保證被測(cè)數(shù)值的合理性。

本文設(shè)計(jì)的專用檢具的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2，基礎(chǔ)構(gòu)件有檢測(cè)芯軸1、檢測(cè)本體2、轉(zhuǎn)把3、百分表4、緊定螺釘5、延伸測(cè)頭6.檢測(cè)本體上有兩個(gè)測(cè)量塊，水平測(cè)量塊的檢測(cè)面與鉛垂測(cè)量塊檢測(cè)面呈垂直關(guān)系，水平測(cè)量塊上具有對(duì)百分表校正零位作用的基準(zhǔn)面，檢測(cè)芯棒在兩塊測(cè)量塊上交匯處的定位套上靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，緊定螺釘將百分表夾持部位固定在檢測(cè)芯棒上，延伸測(cè)頭通過(guò)螺紋與百分表的夾持部相互連接，如圖2所示。

圖2　鉤舌腔半徑檢具結(jié)構(gòu)

應(yīng)用以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，能夠使檢測(cè)芯棒中心線定在連接面與中心的交匯處，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用比較法測(cè)量原理，能夠快速檢測(cè)到到鉤體內(nèi)半圓的半徑數(shù)值。

1.1檢測(cè)本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

檢測(cè)本體是本檢具的主要基礎(chǔ)件，如圖3所示，具體有鉛垂測(cè)量塊、水平測(cè)量塊、加強(qiáng)筋以及定位套組成。水平測(cè)量塊的檢測(cè)面與鉛垂測(cè)量塊的檢測(cè)面呈現(xiàn)垂直關(guān)系，水平測(cè)量塊上有百分表零位校準(zhǔn)的基準(zhǔn)面；二測(cè)量塊交匯處設(shè)有定位套，兩處定位套中心在同一中心線；為提高百分表的零位校正效率，在兩測(cè)量塊都設(shè)置了觀察窗；為保證檢測(cè)本體在使用中的不變形，在兩測(cè)量塊之間有加強(qiáng)筋加以加固。定位套在水平方向上定位在鉛垂測(cè)量塊的檢測(cè)面，鉛垂方向上與水平測(cè)量板的檢測(cè)面長(zhǎng)度為（4±0.02）mm，采用這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得檢具在鉤體連接面定位時(shí)，定位套中心與內(nèi)半圓保持在同一中心線上，實(shí)現(xiàn)了二種基準(zhǔn)間的相互統(tǒng)一。析，可將校正基準(zhǔn)件與檢測(cè)本體形成一體化設(shè)計(jì)，基準(zhǔn)件校正面與定位套中心之間長(zhǎng)度為（70±0.02）mm.用檢具測(cè)量零件之前，事先轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)芯棒，將百分表的延伸測(cè)頭與檢具校正表面進(jìn)行零位校準(zhǔn)，然后再把延伸測(cè)頭向被測(cè)的內(nèi)弧面方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的檢測(cè)。

2　檢具的使用

圖3　檢測(cè)本體

（1）調(diào)整檢測(cè)基準(zhǔn)。先將檢測(cè)芯棒塞入檢測(cè)本體上的定位中心孔內(nèi)，所用的百分表裝上檢測(cè)芯棒芯的工藝通孔，將百分表延伸測(cè)頭長(zhǎng)度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并加以必要的壓縮量，應(yīng)用螺釘對(duì)其固定；百分表延伸測(cè)頭與零位基準(zhǔn)面接觸后，將百分表指針調(diào)整至零位處。

（2）數(shù)據(jù)測(cè)量。將檢具兩測(cè)量塊的兩個(gè)檢測(cè)面，靠緊鉤體的連接面和凸外圓扁平面上，檢測(cè)芯棒調(diào)整處于鉤體連接面與鉤體中心交匯處，輕輕地旋轉(zhuǎn)檢測(cè)芯棒，百分表延伸測(cè)頭與被測(cè)內(nèi)圓弧的表面接觸，就可測(cè)量出內(nèi)圓半徑值。

3　結(jié)束語(yǔ)

本檢具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于針對(duì)被測(cè)工件的內(nèi)半徑弧進(jìn)行了特點(diǎn)分析，采用了可旋轉(zhuǎn)的百分表延伸測(cè)頭進(jìn)行檢測(cè)[2]，從而實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)難度較高的內(nèi)圓半徑尺寸測(cè)量，同時(shí)將檢測(cè)本體與校正件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，提升了檢測(cè)的效率，而檢具也最終到達(dá)了符合驗(yàn)收條件，并在測(cè)量實(shí)踐中得到相應(yīng)確認(rèn)。本檢具制造投入使用后，解決了動(dòng)車產(chǎn)品快速檢驗(yàn)的難題，提高檢測(cè)效率，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

綜上所述，本文提供的檢具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路清晰，簡(jiǎn)單實(shí)用，對(duì)相似零件的檢具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備較高的參考作用。

1.2校正基準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)

檢具測(cè)量之前，都須使用幾何尺寸和形狀精度較高的校正件對(duì)所用檢具進(jìn)行校零。鑒于被測(cè)要素是一個(gè)內(nèi)半圓半徑，通過(guò)對(duì)測(cè)量檢具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分

[1]謝誠(chéng).檢驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[2]袁小江.差速器殼體內(nèi)球徑測(cè)量檢具設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2010，（8）：156-159.

A Design of Measuring Tool for Arc Radius of the Transition Coupler

YUAN Li-bin，XIE Hong-jun
（CSR Changzhou Tech-Mark Industrial Co.，Ltd.，Changzhou Jiangsu 213011，China）

According to the structural features of the transition coupler body，we adopt a rotatable mechanical measuring structure，measuring the radius of the part’s inter-Arc surface，conbining the calibration items and the noumenon of measuring tool.So we can simplify the structure of measuring tool and the operation process.Practice has proved that the device can not only satisfy the accurate measurement of the size of arc radius，but also improved the detection efficiency.At the same time，it also has important reference value for the measurement of different parts with similar structure.

cavity of coupler tongue；arc radius；special measuring tool

TH122

A

1672-545X（2016）10-0079-02

2016-07-10

作者介介：袁禮彬（1966-），男，江蘇南通人，本科，高級(jí)工程師，主要研究方向：機(jī)械制造工藝、非標(biāo)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)及加工仿真。