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      汽車輪轂軸測(cè)方法的改進(jìn)

      2014-10-12 05:55:58南陽東佳機(jī)械有限公司河南473000蔡翠平
      金屬加工(冷加工) 2014年9期
      關(guān)鍵詞:止口樣板端面

      南陽東佳機(jī)械有限公司 (河南 473000) 蔡翠平

      我公司是生產(chǎn)汽車輪轂軸管的專業(yè)廠家,占很大市場(chǎng)份額。輪轂軸管主要用于各類載重車的沖壓焊接橋殼及工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋兩端的輪邊支承,它焊在橋殼兩端;半軸從中間穿過,在汽車的行駛過程中,不僅要承受整個(gè)車身及車載貨物的重量,同時(shí),由于路況的變化,還要承受多種復(fù)雜的交變應(yīng)力的作用,因此,該零件是載重汽車上的一類安全零部件,其質(zhì)量好壞,對(duì)保證車輛的行駛安全非常關(guān)鍵。

      筆者從事多年的輪轂軸管機(jī)加工藝、工裝設(shè)計(jì),在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),主要從以下4個(gè)方面談?wù)勢(shì)S管量具設(shè)計(jì)的改進(jìn)。

      1.圓周12個(gè)螺紋孔位置度測(cè)量方法的改進(jìn)

      如圖1所示的軸管精加工圖,要求檢測(cè)12個(gè)M16×1.5-6H螺紋孔的位置度,其相對(duì)基準(zhǔn)K、H要求在φ0.2 mm以內(nèi)。在小批量試制時(shí),首件產(chǎn)品采用的檢測(cè)方法是用三坐標(biāo)儀檢測(cè),檢測(cè)合格后進(jìn)行小批量生產(chǎn),此時(shí)采用的檢測(cè)方法是測(cè)量相鄰兩孔之間間距,即弦長(zhǎng)相差是否在要求的范圍內(nèi)。我公司無三坐標(biāo)儀,需委外,檢測(cè)費(fèi)用較高而且檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng);采用測(cè)量弦長(zhǎng)的方法雖然費(fèi)用較低但時(shí)間長(zhǎng),兩種方法都不適合批量生產(chǎn),無法滿足客戶的需求。通過查閱技術(shù)資料,學(xué)習(xí)位置度量規(guī)的設(shè)計(jì)方法,借鑒位置度量規(guī)的設(shè)計(jì)思路,結(jié)合本產(chǎn)品的技術(shù)要求,不斷地摸索,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了位置度量規(guī),如圖2所示。

      圖1

      圖2

      位置度量規(guī)檢具加工制造最關(guān)鍵的地方是:①模板1所指的基準(zhǔn)A內(nèi)孔d1與12個(gè)孔尺寸d2的位置度要求保證≤0.02 mm,模板的上平面、下平面對(duì)基準(zhǔn)A的垂直度要求保證≤0.02 mm。②導(dǎo)套2的內(nèi)孔與外圓的同軸度要求保證≤0.01 mm。模板和導(dǎo)套加工制造只要能滿足形位公差和尺寸公差的要求,該檢具就能準(zhǔn)確地檢測(cè)產(chǎn)品的位置度合格與否。

      該檢具的使用方法為:兩手握住檢具的兩個(gè)手柄,扳動(dòng)檢具,將檢具套在輪轂軸管上,檢具中的d1尺寸與軸管中的d1尺寸緊配合,檢具中B平面緊靠軸管中基準(zhǔn)K平面,將檢具裝好。

      該檢具的檢驗(yàn)原理是:將12個(gè)量柱依次旋入軸管的12個(gè)螺紋孔,如果量柱均能旋入螺紋孔內(nèi),說明軸管的12個(gè)螺紋孔的位置度合格,否則則不合格。

      這套檢測(cè)位置度的檢具投入使用后,軸管位置度的檢測(cè)由專用量具代替了萬能量具和三坐標(biāo)儀檢測(cè),減少了檢驗(yàn)員和操作者的檢測(cè)時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了檢測(cè)成本,提高了勞動(dòng)效率,受到操作者及檢驗(yàn)員的好評(píng)。同時(shí)有效可靠地保證了軸管的產(chǎn)品質(zhì)量,使軸管裝配到車橋上,避免了螺栓因位置度超差裝不上的問題,避免了顧客抱怨,減少了我公司的廢品損失,為公司贏得了聲譽(yù)。

      2.大端止口深度樣板的改進(jìn)

      如圖3所示,對(duì)軸管的檢測(cè)中須對(duì)大端止口深度尺寸H進(jìn)行檢測(cè),因深度尺寸標(biāo)注的是大端面到R圓心的距離,不能用萬能量具深度尺進(jìn)行檢測(cè),必須設(shè)計(jì)專用量具。

      圖3

      原設(shè)計(jì)樣板的形狀是T形,如圖4所示。檢測(cè)原理是:將樣板X端緊靠如圖3所示軸管大端面和止口直面,觀察樣板X端R面是否拉縫;再將樣板D端緊靠軸管止口直面和R面,觀察軸管大端面是否拉縫,如果均拉縫則合格。反之,則產(chǎn)品不合格。由于軸管大端面平面寬度只有1 mm,樣板X端靠緊軸管大端面和止口直面,不易放平而且軸管止口R處在內(nèi)孔,觀察拉縫與否,不好觀察;在用樣板D端檢測(cè)時(shí)大端面拉縫與否好觀察,但是觀察樣板D端是否緊靠軸管止口直面和R面,不易操作。故操作者和檢驗(yàn)員多次反映樣板不好用。

      為了解決此難題,借鑒光滑塞規(guī)檢驗(yàn)產(chǎn)品合格與否的原理 (即通規(guī)通,止規(guī)止產(chǎn)品合格,反之則不合格)設(shè)計(jì)如圖5所示的樣板。檢測(cè)原理是:樣板的X端相當(dāng)于光滑塞規(guī)的通規(guī),樣板的D端相當(dāng)于光滑塞規(guī)的止規(guī),即X端通過、D端止住,則該尺寸合格,反之則該尺寸不合格。檢驗(yàn)方法是:將樣板帶測(cè)量的一面放在軸管的大端面上,滑動(dòng)X端到軸管止口R處,若能靠到止口直面上,再滑動(dòng)D端到軸管止口R處,若不能靠到止口直面及R處,則該件產(chǎn)品深度尺寸H合格。反之,則產(chǎn)品深度尺寸H不合格。用此樣板檢驗(yàn)產(chǎn)品,不僅提高了檢驗(yàn)準(zhǔn)確性,而且提高了檢驗(yàn)效率,有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

      圖4

      圖5 改進(jìn)后的深度樣板

      3.法蘭厚度樣板的改進(jìn)

      如圖3所示,對(duì)軸管的檢測(cè)中須對(duì)大端厚度尺寸L1進(jìn)行檢測(cè),因厚度尺寸L1標(biāo)注的是法蘭左端面到大端20°斜面的r圓弧起點(diǎn)的距離,不能用萬能量具進(jìn)行檢測(cè),必須設(shè)計(jì)專用量具。

      如圖6所示是按傳統(tǒng)的量具設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的樣板。檢測(cè)原理是:樣板的上平面緊靠軸管法蘭左端面,觀察樣板20°斜面的尖點(diǎn)落點(diǎn)位置,如果D端尖點(diǎn)落在軸管r圓弧起點(diǎn)的下端,X端尖點(diǎn)落在軸管r圓弧起點(diǎn)的上端,則測(cè)量的產(chǎn)品合格。否則,則不合格。由于軸管r圓弧起點(diǎn)到端面的距離只有3 mm,測(cè)量時(shí)不宜放平;而且樣板D端、X端尖點(diǎn)落在軸管r圓弧起點(diǎn)的位置,不好觀察,因此不能準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品尺寸合格與否。

      圖6

      在實(shí)踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),通過尺寸轉(zhuǎn)換,將原來的測(cè)量法蘭左端面到大端20°斜面的r圓弧起點(diǎn)的距離L1改為測(cè)量法蘭左端面到大端20°斜面尖點(diǎn)的距離L2,按照此思路,設(shè)計(jì)如圖7所示的樣板。檢測(cè)原理是:樣板的上平面緊靠軸管法蘭左端面,觀察測(cè)量面A面、B面是否拉縫,如果D端測(cè)量面B面拉縫,X端測(cè)量面A面拉縫,則測(cè)量的產(chǎn)品尺寸合格。否則,產(chǎn)品尺寸不合格。

      圖7 改進(jìn)后的厚度樣板

      經(jīng)過轉(zhuǎn)換后,測(cè)量產(chǎn)品法蘭厚度尺寸是否合格非常易于判定。改變了傳統(tǒng)量具的D端尺寸和X端尺寸測(cè)量工件時(shí)位置不固定而造成測(cè)量誤差的弊端。

      4.測(cè)量軸管外徑尺寸的單頭雙極限卡規(guī)的改進(jìn)

      軸用極限量規(guī)有以下幾種形式,每種形式測(cè)量的范圍不同。①圓柱環(huán)規(guī):測(cè)量范圍1~100 mm。②雙頭組合卡規(guī):測(cè)量范圍1~3 mm。③單頭雙極限組合卡規(guī):測(cè)量范圍1~3 mm。④雙頭卡規(guī):測(cè)量范圍3~10 mm。⑤單頭雙極限卡規(guī):有3種標(biāo)準(zhǔn)形式,測(cè)量范圍分別是1~30 mm、80~120 mm、120~260 mm。不同的產(chǎn)品根據(jù)各自的產(chǎn)品特性可以選用不同形式的量規(guī)。

      我公司生產(chǎn)的輪轂軸管根據(jù)該產(chǎn)品特點(diǎn),結(jié)合以往的設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn),大都選用第5種類型即單頭雙極限卡規(guī)。

      輪轂軸管是軸類產(chǎn)品,根據(jù)車的用途即客車、貨車、工程用車等,以及承載的重量等等方面設(shè)計(jì)幾百種型號(hào)的軸管。每種軸管根據(jù)裝配的要求一般有7個(gè)外徑,檢測(cè)時(shí)如果用萬能量具游標(biāo)卡尺檢驗(yàn),根據(jù)測(cè)量范圍的不同,需要不同的卡尺,由于軸管產(chǎn)量大,年產(chǎn)90萬~120萬件,卡尺使用頻次高,磨損較快,檢測(cè)效率低。為減少測(cè)量時(shí)間,提高工作效率及準(zhǔn)確性,防止由于讀錯(cuò)卡尺數(shù)值造成顧客抱怨,設(shè)計(jì)了如圖8所示的光滑卡規(guī)。其中DT是通端尺寸,DZ是止端尺寸。檢測(cè)原理是:測(cè)量時(shí)通端通,止端止。如果通端不過,說明外圓尺寸大,需返修;如果止端通過,說明外圓尺寸小,須隔離進(jìn)行不合格品審理。

      圖8

      在生產(chǎn)實(shí)踐中,由于軸管品種較多,外圓尺寸較多,設(shè)計(jì)的光滑卡規(guī)很多,不便于管理。為了節(jié)能降耗,提高勞動(dòng)效率,公司要求對(duì)工藝、工裝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。筆者接到對(duì)測(cè)量外圓尺寸的量具光滑卡規(guī)進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)計(jì)任務(wù)后,查閱了大量技術(shù)資料,采納操作工人和檢驗(yàn)員的合理化建議,設(shè)計(jì)出了如圖9所示的多功能光滑卡規(guī)。檢測(cè)原理和如圖8所示的單頭雙極限卡規(guī)一樣。

      圖9 改進(jìn)后的多功能光滑卡規(guī)

      采用多功能專用外圓卡規(guī)測(cè)量,由于它改變了傳統(tǒng)一卡規(guī)測(cè)量一尺寸的形式,而是一卡規(guī)測(cè)量2~3個(gè)尺寸,節(jié)省了制造卡規(guī)的原材料,同時(shí)利用率提高了2~3倍。采用此方式測(cè)量方便快捷,準(zhǔn)確率達(dá)100%,故提高了勞動(dòng)效率及工作質(zhì)量。

      5.結(jié)語

      圓周12個(gè)螺紋孔的位置度測(cè)量用位置度量規(guī)、大端止口深度樣板、法蘭厚度樣板和測(cè)量軸管外徑尺寸的多功能單頭雙極限卡規(guī),以上4種量具自投入現(xiàn)場(chǎng)使用已近3年,使用狀態(tài)良好,勞動(dòng)強(qiáng)度低,加工零件加工精度高,且平時(shí)僅需定期校對(duì)、簡(jiǎn)單保養(yǎng),維護(hù)簡(jiǎn)單,很好地保證了零件的生產(chǎn)制造。

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