有關(guān)薄壁件孔位置度及面輪廓度的測量

摘 要：在當(dāng)前的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中，零件大部分都是薄壁件，而且這些零件都有一個共同特點，就是壁薄、形狀復(fù)雜、彎曲大、加工精度高、測量部位難確定等，這給量具的設(shè)計增加了很大難度，因此如何在測量中，既能測量準確、定位可靠，又不破壞零件外型的完整性，是我們需要解決的主要難題。

關(guān)鍵詞：薄壁件；位置度；漲緊；分度

1 測具設(shè)計結(jié)構(gòu)的確定

1.1 零件特點

零件的主要特點是：型面彎曲大，加工精度高，定位面小，壁厚僅1.12mm，要檢查位置度的孔數(shù)量多達36個且不規(guī)則，定位基準直徑和公差大。零件剖面形狀如圖1。

1.2 零件檢測的項目

檢查零件36個側(cè)孔的位置度，以及零件彎曲部位的型面的面輪廓度。零件孔位置的俯視圖如圖2。

1.3 設(shè)計方案的確定

1.3.1 確定測量36個孔位置度要滿足的條件。（1）減小定位基準孔公差大帶來的測量誤差。（2）不破壞零件的完整性，甚至不能對零件有輕微的碰、劃傷。（3）檢測準確，使用方便、快捷。（4）滿足盡量多的工序的測量。（5）設(shè)計的測具重量越輕、體積越小、越方便搬運越好。

為了消除定位基準孔公差大帶來的測量誤差，測具采用了漲緊j結(jié)構(gòu)，即漲緊基準B，支撐基準A，消除定位基準孔的尺寸誤差，在漲緊的過程中，要保證不能影響測量孔位置度的測量。在設(shè)計漲緊結(jié)構(gòu)時，因為要保證零件的裝卸自如，因此采用四塊圓柱面漲緊零件內(nèi)基準，設(shè)計的滑動槽，便于漲緊塊沿直線滑動。

對于36個孔位置度的檢測，主要采用位置量規(guī)，位置量規(guī)不但可以檢驗零件孔的相互位置，而且能夠保證零件的綜合檢驗。位置量規(guī)的結(jié)構(gòu)簡單，檢驗方便，檢查效率高，而且不影響零件的可裝配性。位置量規(guī)是一種單極限的通過量規(guī)，它綜合地限制了被檢驗表面的位置和尺寸的偏差，并允許被檢驗表面實際的極限位置偏差超過圖紙上所給定的位置偏差，其超差值正好為被檢驗表面尺寸的實際偏差所補償。因此只要位置量規(guī)能通過被檢驗部位，即標志該零件合格。在此零件中，只要位置量規(guī)能插入被測孔，即標志孔的位置合格。利用其中一個孔做為角向孔，用量規(guī)插入并固定，然后依次檢查其他孔的位置。

為了測量方便、快捷、準確，按照孔的角度要求，采用分度盤結(jié)構(gòu)，在分度盤上按照零件檢測孔的位置，設(shè)計出36個孔的位置，并設(shè)計錐型插銷插入此36個孔中，設(shè)計錐型插銷的目的也是為了減少插銷直徑公差帶來的誤差。如圖3。

1.3.2 檢測面輪廓度需要滿足的條件。（1）檢測準確，使用方便、快捷，不影響零件的裝配。（2）保證能容易的檢測出被測量面與所給尺寸的相對誤差，即透光間隙是多少。（3）按照零件的要求，保證整個零件面輪廓度的檢測。

為了滿足要求，該測具采用了間隙式型面樣板測量，測量有直線、角度和曲率不同的曲線所組成零件內(nèi)腔和外形輪廓用的樣板，即叫做型面樣板。間隙式樣板工作型面的形狀，在一般情況下與被測量零件的輪廓相反。測量時，樣板的工作型面對準被測量的輪廓，由兩者之間出現(xiàn)的縫隙大小，來確定零件輪廓是否合格。通常用肉眼觀察縫隙（透光間隙），有是也借助塞尺、塞片等來測定。間隙樣板測量時的定位基準，通常是用被測量的型面本身作定位，有時也采用與型面尺寸有聯(lián)系的面、邊等定位。為了便于觀察工作樣板與零件型面之間的間隙，工作樣板沿型面進行倒角，留刃寬0.5mm。本測具就是采用了與型面成49mm高度的定位面定位，然后將型面樣板放在定位基準上檢查被測量面，工作樣板沿型面進行倒角，留刃寬0.5mm。如圖4。

2 測具整體結(jié)構(gòu)

（1）測具結(jié)構(gòu)簡介。為保證零件36個孔的測量方便，因此不采用36個位置量規(guī)插入被測孔的結(jié)構(gòu)，而是采用了只使用一個位置量規(guī)插入被測孔的形式，這就要求測具采用轉(zhuǎn)盤分度的結(jié)構(gòu)形式，即采用軸承支撐，在轉(zhuǎn)盤上按照零件孔的位置進行嚴格分度，在底座上固定位置量規(guī)的支座不動，既保證了測量準確方便，又節(jié)省了材料、減輕了測具的重量。也就是位置量規(guī)固定不動，零件按照分度盤孔的位置轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動分度盤上的一個孔，就測量一個孔的位置尺寸，所有的孔都能夠插入時，零件即為合格。在底座上設(shè)計間隙樣板定位的基準面，在分度轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，測量整個零件的面輪廓度。（2）使用方法。當(dāng)零件需要漲緊時，鎖緊零件NO.35螺母，保證轉(zhuǎn)盤不動。零件被漲緊后，松開NO.35螺母，支撐軸自由轉(zhuǎn)動，然后將分度插銷依次插入轉(zhuǎn)盤的分度孔中，同時位置量規(guī)也依次插入零件的被測孔。

3 與其他測量方法的比較

（1）三坐標測量法。三坐標測量機是一種通用性很強的測量儀器，其工作方式為點位觸發(fā)式測量，也就是測頭，工作程序為：前進-觸測-越位-返程-移位-返程。三坐標測量機測量被測孔上的幾個點，然后讀取讀數(shù)，每個孔都要測量幾個點來達到測量目的。在測量型面面輪廓度時，在同一高度上測量幾個點，然后依次測量，讀取讀數(shù)。三坐標測量機雖然測量準確，但程序多，測量煩瑣，不適用于批量測量。（2）光學(xué)測量法。光學(xué)跟蹤測量儀是全型面連續(xù)測量的一種儀器，測量時，測量頭沿著被測表面移動，與此同時，與測量頭剛性聯(lián)接的分劃板與測量頭作同步運動，并將其上的標準線型經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大投身到熒屏上，然后依次檢查其他高度的型面。雖然光學(xué)測量儀方便合理，但是造價太高，測量時間長，不適用于大批量的生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

將分度盤和漲緊塊結(jié)合設(shè)計還實屬首次，經(jīng)驗上還有待總結(jié)、分析，結(jié)構(gòu)上還有待改進。但就目前來看，這套綜合測具，測量準確，使用方便、快捷，完全達到了被測零件的位置度和面輪廓度的要求，是位置度和面輪廓度檢測的典型測具，具有一定的代表性，當(dāng)然，在以后的工裝量具設(shè)計中，還會進一步改進。