孔組位置度檢測裝置的設(shè)計及應(yīng)用

李舒燕

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院動力工程學(xué)院，湖北武漢 430050）

1 問題的提出

機械零件的形狀和位置誤差是零件的主要技術(shù)參數(shù)之一，它在一定程度上影響著整個零件的質(zhì)量，也影響到由這些零件組成的部件或整臺設(shè)備的質(zhì)量。因此，準確、全面地檢測形位誤差對保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，實現(xiàn)零部件的互換性具有重要意義。目前對圓周分布孔位置度誤差的測量方法一般有兩種：

①坐標測量裝置（如萬能工具顯微鏡或三坐標測量機）檢測。采用該方法可定量檢測孔的位置度誤差，但測量成本較高。

②綜合量規(guī)檢測。其原理是模擬零件的裝配使用，檢測時將零件套在量規(guī)的定位銷上，然后將測量銷通過量規(guī)上的導(dǎo)向孔分別插入零件被測孔內(nèi)，若測量銷自由通過就判定零件位置度合格。由于用此方法不能測出被測要素的實際尺寸和形位誤差的大小，因此主要用于大批量生產(chǎn)且零件位置度要求不高以及孔公差較小的零件孔的位置度檢測。

本文以如圖1所示的殼體類零件為檢測對象，探討用于其孔組位置度檢驗的綜合量規(guī)設(shè)計，并對設(shè)計的方法進行系統(tǒng)的分析、說明。

2 綜合量規(guī)的設(shè)計方法

圖1 殼體類圖件圖

2.1 設(shè)計原理及量規(guī)結(jié)構(gòu)

一般的位置度量規(guī)是用來檢驗關(guān)聯(lián)被測要素的實際輪廓是否超越規(guī)定的邊界。若量規(guī)能自由通過被測要素的實體，就表示該實體未超越規(guī)定邊界，工件為合格品。但它不能測出被測要素的實際尺寸和形位誤差的大小。

本文設(shè)計的綜合量規(guī)結(jié)構(gòu)如圖2所示，量規(guī)由定位銷1、測銷2、導(dǎo)向套3、檢具體4等部分組成。

依據(jù)零件圖（圖1所示）要求檢驗底孔8－6.7mm相對于基準A的位置度0.02mm，本例中基準A自身又有位置要求，故此部分既起定位作用，又起測量作用，按測量部位計算。量規(guī)基本偏差按共同檢驗的規(guī)定查表（見GB／T8069－1998表1、表2），采用臺階式插入型功能量規(guī)，見圖2。

圖2 綜合量規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 量規(guī)零部件工作部份設(shè)計

量規(guī)設(shè)計中使用符號的意義

D0——被測內(nèi)要素的最大實體尺寸

DV——被測內(nèi)要素的最大實體實效尺寸

T1—— 量規(guī)檢驗部位的尺寸公差

W1——量規(guī)檢驗部位的允許磨損量

F1——量規(guī)檢驗部位的基本偏差

d1B——量規(guī)檢驗部位外要素的基本尺寸

d1——量規(guī)檢驗部位外要素的尺寸

d1W——量規(guī)檢驗部位外要素的磨損極限尺寸

dGB——量規(guī)導(dǎo)向部位的基本尺寸

dG——量規(guī)導(dǎo)向部位的尺寸

dGW——量規(guī)導(dǎo)向部位磨損極限尺寸

Wmin——插入型量規(guī)導(dǎo)向部位的最小間隙

TG——量規(guī)導(dǎo)向套部位的尺寸公差

DG——量規(guī)導(dǎo)向套套部位的尺寸

DGW——量規(guī)導(dǎo)向套部位的磨損極限尺寸

WG——量規(guī)導(dǎo)向套部位的允許磨損量

DGB——量規(guī)導(dǎo)向套部位的基本尺寸

（1）定位銷的設(shè)計

如圖3所示，定位銷工作部位尺寸計算如下：

圖3 定位銷的設(shè)計

定位銷磨損極限尺寸：d1W＝（dIB＋F1）－（T1＋W1）＝（7.98＋0.010）—（0.004＋0.004）＝7.982

（2）測銷的設(shè)計

如圖4所示，測銷工作部位尺寸計算如下：

（3）導(dǎo)向套設(shè)計

如圖5所示，導(dǎo)向套工作內(nèi)徑：DG＝DGB0＋TG＝80＋0.0025

圖4 測銷的設(shè)計

圖5 導(dǎo)向套的設(shè)計

導(dǎo)向套磨損極限尺寸：DGW＝DGB＋（TG＋WG）＝8＋（0.0025＋0.0025）＝8.005

（4）檢具體的設(shè)計

如圖6所示。

圖6 檢具體的設(shè)計

3 綜合量規(guī)的使用

本套綜合量規(guī)的兩定位銷與檢具體采用過盈配合，使用時先把兩定位銷插入泵體，然后依次插入8個測銷（如圖2所示）。如果8個測銷能同時插入，則零件判為合格，否則判為不合格。

使用綜合量規(guī)應(yīng)注意兩點：一是檢測工件時，操作者應(yīng)使用新制的或磨損較少的綜合量規(guī)；檢查員應(yīng)使用與操作者使用的相同形式但磨損較多的量規(guī)。二是在使用過程中，無論是操作者還是檢查人員，都要定期送檢綜合量規(guī)，無論是定位銷、測銷、還是導(dǎo)向套，尺寸不能超過磨損極限，最好在接近磨損極限時及時更換。

4 結(jié) 語

盡管與三坐標測量機比較，通用綜合量規(guī)不能確定零件實際尺寸的偏差數(shù)值，也不能確定零件位置誤差的大小，但可以確定零件綜合誤差是否滿足設(shè)計要求。同時通用綜合量規(guī)易于操作、檢測效率高，因此特別適用于大批量生產(chǎn)零件的位置度檢測。

為了驗證本設(shè)計的檢測效果，將采用本文所述方法設(shè)計的綜合量規(guī)檢查過的不合格零件用萬工顯進行復(fù)測，其結(jié)果與綜合量規(guī)檢測結(jié)果一致。使用本方法設(shè)計的綜合量規(guī)可以直接檢測零件的位置公差而基本不受孔形狀尺寸公差的影響，是一種經(jīng)濟實用的檢測方法。

1 李繼楨，庾以灤.位置誤差測量［M］.中國計量出版社，1993

2 蔣莊德.機械精度設(shè)計［M］.西安交通大學(xué)出版社，2000