手表夾板坐標(biāo)測試數(shù)據(jù)的處理

文/程宇鳴（杭州手表有限公司）

關(guān)鍵詞：夾板測試、中心距、坐標(biāo)偏移、同心度。

1.概述：

手表夾板坐標(biāo)位置的測試是保證夾板質(zhì)量的重要步驟。在生產(chǎn)中，這種測試通常采用坐標(biāo)顯微鏡來進(jìn)行，該儀器測試時速度較慢，對操作人員的素質(zhì)要求較高，效率比較低。測試結(jié)果就顯得十分珍貴。由于這些原因，充分利用測試結(jié)果，最大限度的發(fā)揮數(shù)據(jù)的效用，也不失為一種提高儀器的利用率，提高工作效率的途徑。下面就對這些方面作一些探討。

2.1. 在手表機(jī)心上有許多不同的孔，按功能主要分為定位孔、傳動輪孔、功能孔及螺釘孔等。其中對走時質(zhì)量影響較大的是傳動孔的中心距以及上下夾板的合板同心度。在進(jìn)行夾板坐標(biāo)測試時也主要是針對這兩類孔進(jìn)行的。

2.2. 在夾板測試過程中，為了方便操作，測試結(jié)果一般不寫坐標(biāo)值，而是寫各個孔坐標(biāo)的誤差值，即△X、△Y。

通過把△X、△Y與圖紙上各個孔位置度允差作比較，我們就可以得出該夾板的坐標(biāo)位置是否合格的結(jié)論。這種方法對于彼此單純的夾板制造來論是必不可少的。但是作為一個整體來說，我們知道，夾板上的各傳動孔是用來安裝傳動輪系的。對于一個傳動系統(tǒng)來說，重要的指標(biāo)是相關(guān)的各傳動孔之間的中心距及每對安裝孔的合板同心度（同軸度）。這些指標(biāo)在夾板測試結(jié)果中沒有直接反映，故用夾板坐標(biāo)位置的誤差來對夾板質(zhì)量進(jìn)行判斷是不夠全面的。但如果對每個傳動孔都單獨(dú)進(jìn)行測量，不僅增加工作量，也不能提高測量精度。這時我們可以通過對坐標(biāo)誤差測量數(shù)據(jù)的分析來代替這部分的工作。

2.3.中心距的計算：（見圖1）

設(shè)A、B為平面上的兩點(diǎn)，它們的坐標(biāo)分別為A（XA，YA）、B（XB，YB）。線段在Y軸與X軸上的投影分別為X，Y 。的長度為r，

圖1

當(dāng)X，Y長度變化時，r的長度也就會相應(yīng)變化，應(yīng)用到我們的測量中可以假設(shè)A、B兩點(diǎn)為兩傳動孔的中心，而r則為中心距，當(dāng)X，Y變化△X、△Y時，中心距r就變化△r

由于△X、△Y相對于X ，Y變化很小，故可用來近似計算法由△r＝ dr來計算：

由r2＝X2+Y2對X、Y分別求偏導(dǎo)用。

在上式中，X＝XA－XB， Y＝Y(jié)A－YB△X＝ △XA－△XB， △Y＝ △YA－△YBXA、XB、r均由圖紙?zhí)峁橐阎獢?shù)，而△XA、△YA和△XB、△YB為A、B兩孔坐標(biāo)的誤差值，我們可以通過已測得的誤差，快速地得到中心距的誤差。

例1、 計算HZN型女表B4（秒輪）與B5（擒縱輪）孔的中心距誤差，現(xiàn)有夾板坐標(biāo)如下：

孔號 X Y B4 55.0919 50.3099 B5 56.1223 46.9276

設(shè)有一主夾板測得B4、B5孔的誤差分別為：

孔號B4 5 B5△X（μ）△Y（μ）-6-5 3

類似a式我們可以把各相關(guān)孔誤差相減后帶入相應(yīng)的公式，從而得出中心距的誤差。

2.4.主夾板傳動孔坐標(biāo)位置的理論偏移

2.4.1傳動孔坐標(biāo)位置的理論偏移的概念

我們知道，傳動輪在工作時是支撐在主夾板和小夾板之間的。而主夾板和小夾板傳動孔的同軸度的好壞是影響機(jī)心質(zhì)量的重要因素。在單塊主夾板上是不存在同軸度的問題，我們測量主夾板位釘孔和傳動孔得到的僅僅是加工時的位置度誤差。不能直接反映出裝配后主夾板和小夾板傳動孔的同軸度的好壞。為了能夠充分地利用測試數(shù)據(jù)，保證裝配后夾板的合板同軸度符合要求。我們必須對測試數(shù)據(jù)做必要的處理。坐標(biāo)位置的理論偏移其實(shí)就是把標(biāo)準(zhǔn)小夾板裝配在主夾板上時傳動孔同軸度的誤差大小。

2.4.2傳動孔坐標(biāo)位置的理論偏移的計算

主夾板上位釘與傳動孔之間的關(guān)系決定了裝上小夾板后合板同軸度的好壞，由于在測量過程中一般來說主夾板與小夾板通常不用相同位釘孔來作為定位定向基準(zhǔn)，這時在坐標(biāo)測量的結(jié)果中只可以得到各孔的位置度誤差是否符合圖紙要求，而不能直接反映傳動孔與位釘之間的關(guān)系，這樣也就不能反映出在將來安裝小夾板后同軸度的好壞。比如說在一塊主夾板上，測量得到某個傳動孔的坐標(biāo)誤差為0，而相應(yīng)的兩個位釘有誤差，當(dāng)小夾板裝上后，小夾板的誤差再小，也會存在合板同軸度的誤差。為了解決這個問題我們假設(shè)在主夾板上裝上一塊坐標(biāo)位置沒有誤差的小夾板，以小夾板上傳動孔的位置為理論位置，這時主夾板上傳動孔的合板同心度由兩部分影響。一是主夾板上傳動孔的誤差；二是由主夾板位釘位置誤差引起的小夾板上孔的理論偏移，前者可直接測得，后者則需對測得值做些計算：圖2為一小夾板，其安裝理論位置為圖上實(shí)線所示， C1、C2為位釘孔B孔為傳動孔。由于主夾板的加工誤差相應(yīng)的位釘孔和傳動孔的實(shí)際位置為圖上的C1'C2'及B'。把小夾板裝到主夾板上會使小夾板產(chǎn)生一個平動和一個轉(zhuǎn)動，從而使傳動孔B也產(chǎn)生位移△XB、△YB。我們假設(shè)小夾板先平動，使的中點(diǎn)O與的中點(diǎn)O＇重合，由圖3可得O點(diǎn)坐標(biāo)：

圖2

圖3

O＇點(diǎn)坐標(biāo)為：

0點(diǎn)移動的距離為：

當(dāng)0點(diǎn)與0＇點(diǎn)重合后，再把坐標(biāo)系原點(diǎn)平移到0（0＇）點(diǎn)上，見圖4，再使繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動，使之與'重合，這時轉(zhuǎn)動的角度為△α，△α＝α＇－α

圖4

這時B點(diǎn)就會得到一組新的坐標(biāo)，這個坐標(biāo)與B點(diǎn)的理論坐標(biāo)相減就可算出B點(diǎn)坐標(biāo)的偏移量。

由此可見，B點(diǎn)坐標(biāo)的理論偏移應(yīng)由三部分組成。一是使中點(diǎn)0，0＇點(diǎn)重合而進(jìn)行的平移△X0，△Y0，繞0（0＇）點(diǎn)轉(zhuǎn)動引起的坐標(biāo)偏移△Xα，△Yα以及坐標(biāo)測試時坐標(biāo)位置的誤差△X，△Y。

△Xα，△Yα,△X0,△Y0前符號根據(jù)情況選擇。

例2.計算HZN女表主夾板上B7孔（擺輪孔）的理論位置偏移。

根據(jù)坐標(biāo)測試圖紙：定位孔為C1，定向孔為C2，擺夾板的定位孔為C5C6，它們的理論坐標(biāo)見表1，測試結(jié)果見表2。

表1

表2

把坐標(biāo)原點(diǎn)移至O點(diǎn)后得到各點(diǎn)坐標(biāo)如表3。

表3

當(dāng)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)△α角度時， Xα＝XB7cos△α+YB7sin△α

可得到：Xα＝6.5171 Yα＝－1.3789

在實(shí)際測試過程中，上述步驟可通過計算機(jī)編程的方法來進(jìn)行，可事先根據(jù)定位孔和傳動孔的數(shù)據(jù)設(shè)計好計算過程，在測量坐標(biāo)時按照規(guī)定的定位定向測量，這樣就可以快速方便地得到正確的結(jié)論。