小套筒類零件內(nèi)腔軸直徑檢測量具設(shè)計(jì)

鄭永紅等

摘 要：在航空航天行業(yè)中，慣性器件的結(jié)構(gòu)件中不乏小套筒類零件。這類小套筒零件是系統(tǒng)中的關(guān)重件，具有體積小、精度高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜等特點(diǎn)，它們的加工精度決定了慣性器件的安裝精度。目前，常用三座標(biāo)檢測這類零件；該檢測方法，不適用于操作者在線檢測，特別是對于具有內(nèi)腔軸結(jié)構(gòu)的小套筒類零件，操作者在線檢測困難。本文通過典型小套筒類零件內(nèi)腔軸直徑的檢測，論述了一種小套筒零件內(nèi)腔軸直徑檢測量具的設(shè)計(jì)方法，并采用該設(shè)計(jì)量具對典型零件進(jìn)行了檢測，用三座標(biāo)驗(yàn)證了其檢測值的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：小套筒零件內(nèi)腔軸直徑 檢測量具 檢測方法

中圖分類號：V25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-198X（2015）03（b）-0094-02

質(zhì)量是企業(yè)的生命，質(zhì)量檢驗(yàn)是整個質(zhì)量保證工作中重要的一環(huán)。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品更新日益加快，新設(shè)計(jì)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量檢驗(yàn)的重要性、提高檢驗(yàn)技術(shù)的迫切性更加突出起來。在航空航天行業(yè)中，結(jié)構(gòu)件具有體積小、精度要求高等特點(diǎn)，所以小套筒類零件內(nèi)腔軸直徑是機(jī)械加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的檢測結(jié)構(gòu)。對于該類零件的內(nèi)腔軸直徑，操作者在線檢測困難，本文通過典型零件內(nèi)腔軸直徑的檢測，論述了一種小套筒零件內(nèi)腔軸直徑檢測量具的設(shè)計(jì)及檢測方法。

1 存在的問題

機(jī)械加工過程中常出現(xiàn)內(nèi)腔軸直徑的檢測，（如圖1）零件A，尺寸精度要求較高，結(jié)構(gòu)尺寸較小，內(nèi)腔軸是系統(tǒng)產(chǎn)品組合定位軸，操作者測量困難，需要用三座標(biāo)進(jìn)行檢測，存在問題如下。

1.1 首件尺寸加工麻煩

加工零件A首件尺寸時，先加工到接近，再用三座標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，參照檢測值，重新裝夾加工；這樣反復(fù)定位裝夾、加工、拆卸、檢測，直至合格。

1.2 首件尺寸加工時易產(chǎn)生廢品

零件A首件加工尺寸須機(jī)床精度保證，如果三座標(biāo)檢測不合格，需二次定位、裝夾、找正，存在誤差，造成尺寸超差，產(chǎn)生廢品。

1.3 易產(chǎn)生批次廢品

批次加工時，操作者要經(jīng)常抽檢。除了加工過程刀具磨損外，該加工過程屬于精加工，受環(huán)境溫度影響較大，如果抽檢不及時，易產(chǎn)生批次廢品。

2 檢測量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 精度較高軸類結(jié)構(gòu)的常用檢測方法

操作者檢測精度較高零件直徑時，先用量塊校對零件設(shè)計(jì)尺寸（見圖2），再檢測零件的實(shí)際尺寸（見圖3）。

2.2 檢測量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軸位于零件A型腔內(nèi)部且內(nèi)部空間較小，自制見圖4、圖5專用檢測量具檢測該結(jié)構(gòu)。工裝主體是底座，為了減輕工裝重量，選用鋁合金制作。底座前端設(shè)計(jì)了凸臺，可以探入型腔內(nèi)軸下方。凸臺A面與凸臺側(cè)面垂直0.02mm，A面用于鑲嵌薄量塊，相當(dāng)于平板測量法中的平板；B面用于定位底座型腔端面。工裝底座上面開槽，作為千分表夾緊槽，槽寬大于千分表表體寬度0.1～0.2mm，深度小于千分表表體厚度約0.5mm。底座一側(cè)面加工3個螺紋孔，相當(dāng)于平板測量法中的表架，用于鎖緊千分表表體。

2.3 檢測量具精度校正

先將瑞士杠桿表表體放入底座千分表體夾緊槽內(nèi)、尺寸10.5mm測量塊規(guī)放在底座基準(zhǔn)面A上，再調(diào)整千分表表頭（見圖5），使杠桿表頭與測量塊規(guī)接觸，壓入量約為0.03mm，輕輕擰緊工裝側(cè)面的螺釘，鎖緊固定千分表表體，最后將千分表表針對準(zhǔn)零位。

3 檢測量具使用方法

檢測量具使用方法如圖6、7所示，操作者右手持檢測量具底座，將A面（鑲嵌塊規(guī)）沿軸母線輕輕推入，使A面與下母線完全接觸，B面與零件A型腔端面接觸，垂直于機(jī)床主軸推動檢測量具底座，千分表指針左右擺動，其最大值即軸的實(shí)際尺寸，可依據(jù)該最大值確定余量。

4 使用效果

4.1 實(shí)現(xiàn)了在線測量

首件加工不需要卸下零件A用三座標(biāo)檢測，避免了二次裝夾誤差，實(shí)現(xiàn)了一次裝夾，利用檢測量具在線檢測，就可以加工成型。批次加工過程中，在線檢測，可以避免刀具磨損、環(huán)境溫度變化等因素引起的批次廢品，滿足批產(chǎn)加工需求。

4.2 使用方便

操作者可以直接利用該工裝檢測，僅用三座標(biāo)對零件進(jìn)行抽檢即可。

4.3 測量準(zhǔn)確

用該工裝檢測了批次加工的零件A約1600件，合格率為100%。

4.4 推廣使用

按照該檢測量具的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制作了另一小套筒類零件的內(nèi)腔軸檢測量具，經(jīng)三座標(biāo)檢測驗(yàn)證，檢測合格率為100%。

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