小議孔中心到面尺寸專用量規(guī)設(shè)計(jì)

■ 河南北方星光機(jī)電有限責(zé)任公司 （鄧州 474150） 楊亞鋒 孫 亢 李 朔

我公司在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常遇到要求測(cè)量孔中心到面尺寸的情況，如圖1中的尺寸10.5－0－0.22mm、圖2中的尺寸6.8－0－0.09mm，對(duì)這類尺寸通常采用影像儀進(jìn)行影像測(cè)量或三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量，效率較低，且我公司條件有限，影像儀和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)均不在該零件生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)，為方便在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確檢測(cè)該尺寸，要求設(shè)計(jì)制造專用量規(guī)。本文通過對(duì)圖1、圖2所示兩個(gè)零件中孔中心到面尺寸來(lái)探討孔中心到面尺寸專用量規(guī)設(shè)計(jì)。

1.量規(guī)設(shè)計(jì)一

（1）量規(guī)設(shè)計(jì)思路。由圖1可以看出，孔中心到面尺寸10.5－0－0.22mm公差為0.22mm，孔φ（4±0.1）mm的公差為0.2mm，且兩個(gè)尺寸遵循獨(dú)立原則，不能按照幾何公差（相關(guān)原則）設(shè)計(jì)功能量規(guī)（GB/T 8069－1998）。通常設(shè)計(jì)專用量規(guī)時(shí)，需考慮孔尺寸對(duì)孔中心到面尺寸的影響。通常對(duì)這種公差稍大的尺寸設(shè)計(jì)專用量規(guī)時(shí)，采用套管量規(guī)、高低組合量規(guī)或樣板等進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于該件，我們通過研究，設(shè)計(jì)了帶錐度自定心（即不考慮孔的公差）彈簧機(jī)構(gòu)，與套管量規(guī)相結(jié)合組成的測(cè)量裝置，如圖3所示。

（2）量規(guī)制造要求及說(shuō)明。①量桿、定位桿與底座應(yīng)有足夠的導(dǎo)向部位，且滑動(dòng)靈活，不允許晃動(dòng)，否則影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。②底座底部螺紋孔可適當(dāng)加深，通過調(diào)節(jié)螺塞可以調(diào)整彈簧的壓力。③量桿端面兩臺(tái)階的尺寸裝配后按校對(duì)規(guī)進(jìn)行加工，如圖4所示。④校對(duì)規(guī)（見圖5）尺寸J-D/J-X根據(jù)零件被測(cè)要素的極限尺寸確定（在這里，校對(duì)規(guī)的尺寸J-D、J-X可分別按長(zhǎng)度量規(guī)公差取值為10.5－0.002－0.012mm、10.28+0.012+0.002mm）。⑤定位桿的錐度部位必須保證工件套在其上時(shí)，工件孔φ（4±0.1）mm應(yīng)接近錐面的中間位置，這樣可保證工件與定位桿接觸可靠，從而在測(cè)量中不用再考慮孔的尺寸對(duì)孔中心到面尺寸的影響（見圖6）。

圖 1

圖 2

圖 3

（3）量規(guī)使用方法。將量桿推向左邊后，右手將零件輕輕套在定位桿上后壓下校對(duì)規(guī)，使底面與底座工作臺(tái)面可靠接觸后，左手將量桿向右推到底，觀察量桿的兩個(gè)臺(tái)階面，如果較高的臺(tái)階面不低于底座端面，較低的臺(tái)階面低于底座端面則零件合格，反之則不合格。

2.量規(guī)設(shè)計(jì)二

由圖2可以看出，孔中心到面尺寸6.8－0－0.09mm公差為0.09mm，孔中心φ5+0.1+0.02mm的公差為0.08mm，且兩個(gè)尺寸遵循獨(dú)立原則，不能按照幾何公差（相關(guān)原則）設(shè)計(jì)功能量規(guī)（GB/T 8069－1998）。通常對(duì)這種公差較小的尺寸設(shè)計(jì)專用量規(guī)時(shí)，采用杠桿指示器（即采用杠桿原理放大公差帶）或表顯指示規(guī)（即采用校對(duì)規(guī)、百分表GB/T 1219－2008來(lái)顯示出零件偏差）等。

圖 4

圖 5

對(duì)于該件，我們通過研究，設(shè)計(jì)了帶錐度自定心（即不考慮孔的公差）彈簧機(jī)構(gòu)，利用百分表、校對(duì)規(guī)組成的測(cè)量裝置，表顯指示規(guī)如圖7所示，校對(duì)規(guī)如圖8所示。

圖 6

（1）量規(guī)制造要求及說(shuō)明：①量桿、定位桿與底座應(yīng)有足夠的導(dǎo)向部位，且滑動(dòng)靈活，不允許晃動(dòng)，否則影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。②襯套需沿軸線開口（見圖9），螺釘擰緊時(shí)壓緊百分表，螺釘松開時(shí)可取出百分表。③擋桿穿在量桿上，可采用螺紋擰緊或緊配。④底座橫向孔的位置、定位桿的位置都應(yīng)充分考慮零件的尺寸。⑤底座底部螺紋孔可適當(dāng)加深，通過調(diào)節(jié)螺塞可以調(diào)整彈簧的壓力。⑥校對(duì)規(guī)必須保證外圓尺寸φ13.51mm（在這里，校對(duì)規(guī)的尺寸我們?nèi)y(cè)量要素6.8－0－0.09mm的中值即6.755mm，外圓尺寸即為2mm×6.755mm），且必須保證孔φ（5.1±0.02）mm對(duì)基準(zhǔn)A和基準(zhǔn)B的位置度。⑦定位桿的錐度部位必須保證工件套在其上時(shí)，工件孔φ5+0.1+0.02mm應(yīng)接近錐面的中間位置，這樣可保證工件與定位桿接觸可靠，從而在測(cè)量中不用再考慮孔的尺寸對(duì)孔中心到面尺寸的影響（見圖10）。

（2）量規(guī)使用方法：①左手將擋桿推向左邊，右手將校對(duì)規(guī)輕輕套在定位桿上后壓下校對(duì)規(guī)，使其A基準(zhǔn)面與底座工作臺(tái)面可靠接觸后，左手松開擋桿，此時(shí)將百分表指針調(diào)零。②左手將擋桿推向左邊，右手將零件輕輕套在定位桿上后壓下零件，使其與底座工作臺(tái)面可靠接觸后，左手松開擋桿，觀察百分表指針變動(dòng)。由于校對(duì)規(guī)的尺寸取測(cè)量要素6.8－0－0.09mm的中值即6.755mm，當(dāng)百分表指針左右擺動(dòng)在0.045mm的范圍內(nèi)，則工件合格，反之則工件不合格。

3.效果

在實(shí)際生產(chǎn)中證實(shí)上述量規(guī)可行，且操作較方便。通過帶錐度自定心的方法，回避了孔的尺寸對(duì)孔中心到面尺寸的影響，對(duì)孔中心到面尺寸測(cè)量專用量規(guī)設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。

圖8 校對(duì)規(guī)

圖 9

圖 10