大型水箱可調量具設計

趙玉波，陸迺田，蘇賓，陳重信

（1.中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司, 遼寧 沈陽 1 1 0 1 6 8；2.中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 1 1 0 0 4 3）

大型水箱可調量具設計

趙玉波，陸迺田，蘇賓，陳重信

（1.中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司, 遼寧 沈陽 1 1 0 1 6 8；2.中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 1 1 0 0 4 3）

本文介紹一種特殊量具。該量具主要解決了在機械設備的檢測中因被檢測零件與其周圍的其它零件距離太近，造成量具與周圍的其它零件產生干涉，致使常規量具無法檢測的問題。

量具；設備檢測；精度

機械設備的精度主要取決于機械加工精度和組裝精度。事實上隨著我國數控機床的快速發展，機械加工精度有了很大的提高。但機械設備安裝后的精度比世界工業發達國家還有不小的差距。所以組裝過程及組裝后的檢測技術是其重要組成部分。檢測就像一把尺子。而且很多情況下需高精度檢測。調試過程離不開檢測。鑒定一個零件或一個產品的最終精度更是靠檢測。但在有些情況下因各種原因，采用常規的量具無法測量。所以必須根據具體情況設計專用量具。尤其是對高精度的檢測，設計專用量具難度較大。設計土洋結合的量具是解決此類問題的有效方法之一。

1 具體問題

圖1所示是在大型水箱中垂直安裝相互平行的3根T 3 6 x 6絲杠的橫截面圖（即水平橫截面）圖。

圖1 1：1 0

由于絲杠之間中心距很大，而絲杠與水箱側壁之間的距離又太近（僅9 2 mm）。從而導致3根絲杠安裝后的中心距無法測量。因為卡尺尾部的多余長度遠遠超過9 2 mm。就連卡尺的游標長度也超過了9 2 mm。如果用游標卡尺量爪的外側測量，不僅卡尺尾端與水箱內側壁產生干涉，而且量爪外側直線段的長度也不夠）。由于該三根絲杠之間的相互平行度要求較高（僅為0.0 5 mm）。所以不僅要設計適合于此種情況下的專用量具。而且該專用量具必須具有較高的測量精度。

2 量具要求

（1）保證在測量過程中量具的頭部和尾部與水箱的側面不得產生任何干涉現象，并要留有足夠余量的空間。

（2）測量過程要簡單、方便、快捷（因為還要涉及到3根絲杠安裝后中心距的調整問題，調整次數比較多）。

（3）由于設備在運行過程中3根絲杠上的3個絲母要在絲杠全長1 5 0 0范圍內運動。為滿足3根絲杠相互平行度0.0 5 mm的要求。測量精度應為0.0 2 mm。

3 量具結構

該量具是通過測量兩絲杠內側外圓表面之間的距離再加上絲杠外徑尺寸而計算出中心距的。這樣就縮短了量具的總長度。該量具的基體應選用有足夠剛度的構件作為量具的基體，選擇6.3號槽鋼作為量具的基體。在該基體上的某一長度部位安裝（固定）一精度為0.0 2 mm的游標卡尺。（該段長度應選一個尺寸精度十分精確的正整數，以方便測量時計算。其長度尺寸公差不得超過±0.0 3）。該量具相當于通過小卡尺的特殊應用使小卡尺變為具有特殊功能的大卡尺，而具解決了常規大卡尺因尺尾干涉到其它零件導致不能測量的問題。該量具的可移動部分必須位于兩絲杠之間的區域范圍內。以避免與水箱內側壁干涉。具體方法見圖2、3。

圖2 1：1 0

圖3 1：4

量具基體的形狀及卡尺在基體上的定位形態見圖4。現場使用狀態見圖5。

4 量具體的加工及整個量具的安裝與調整

（1）量具體的加工應該選擇高精度的銑床加工，最好在數控銑床上加工。必須一次裝夾全部加工完成，以確保量具體具有高精度的尺寸公差和形位公差。

（2）安裝與調整。雖然組裝很簡單。但需仔細調整。尤其是游標卡尺的尺身較長，而壓板的作用面積較小。壓板壓緊后很容易造成尺身變形致使游標不能自由順利滑動。另外在兩個壓板都壓緊后容易導致游標拉不動。這些問題首先要通過機械加工精度保證在尺身上支撐卡尺的兩個平面應共面。必須一次裝夾加工而成。另外卡尺的兩處都被壓緊后必然產生微小變形。該問題要靠鉗工師傅精確修研被壓表面以及在保證壓板有足夠壓力的情況下使兩個壓板的壓緊力有所不同得以解決，最終達到游標能在游標卡尺的尺身全長上自由順利滑動。

圖4 1：1 0

圖5 1：1 0

T H 1 2 2

A

1 6 7 1-0 7 1 1（2 0 1 7）0 1（上）-0 1 5 8-0 2

沈陽市科技計劃項目。

項目編號：F 1 5-0 0 8-2-0 0