一種專用的同軸度測具的設(shè)計與應(yīng)用

王娟

(豫北轉(zhuǎn)向系統(tǒng)股份有限公司，河南新鄉(xiāng) 453003)

一種專用的同軸度測具的設(shè)計與應(yīng)用

王娟

(豫北轉(zhuǎn)向系統(tǒng)股份有限公司，河南新鄉(xiāng) 453003)

一種殼體內(nèi)孔同軸度比較關(guān)鍵，由于測量與定位距離相對較長，常規(guī)的同軸度量規(guī)不能準(zhǔn)確判斷與控制是否合格。改進(jìn)測量結(jié)構(gòu)，設(shè)計專用的對比測具，利用杠桿原理進(jìn)行同軸度測量，可以實現(xiàn)準(zhǔn)確、快速、方便的測量。

同軸度；同軸度量規(guī)；對比測量

0 引言

公司生產(chǎn)一種殼體，內(nèi)部兩孔精度要求比較高，同時兩孔存在φ0.05 mm的同軸度要求(見圖1)，如果同軸度超差，在實際使用過程中與內(nèi)孔配合的轉(zhuǎn)閥組件容易受力不均勻?qū)е缕渲械难b配件軸承受損，引起轉(zhuǎn)動卡滯甚至卡死，對整個產(chǎn)品而言是很嚴(yán)重的一種故障模式，因此同軸度是一項關(guān)鍵特性，要求100%準(zhǔn)確測量。

1 同軸度量規(guī)的設(shè)計

現(xiàn)場使用一種同軸度量規(guī)(圖2)進(jìn)行測量和控制，這種量規(guī)僅能判定不能量化。量規(guī)采用分體式結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，導(dǎo)向部分(φ10 mm)間隙按照配滑合(滑合就是指導(dǎo)線軸在導(dǎo)向孔內(nèi)能夠順暢滑動，但是滑動過程還有一定的吸附感)且間隙不大于0.005 mm進(jìn)行加工；定位軸按照最大實體的原則進(jìn)行計算。由于內(nèi)孔存在0.01～0.015 mm的橢圓度，通過對100件零件進(jìn)行實際測量與統(tǒng)計，將定位尺寸進(jìn)行修正即將定位軸名義尺寸減小0.01mm。零件的定位孔是按照中差偏上的尺寸編程進(jìn)行加工的，實際量規(guī)的定位軸與零件的定位孔存在0.02～0.03 mm的間隙，兩端測量孔距長約130 mm，在實際操作中當(dāng)同軸度在0.08～0.1 mm時量規(guī)也可以順利進(jìn)入，因此采用這種量規(guī)不能準(zhǔn)確控制此項關(guān)鍵特性。

2 同軸度測具的設(shè)計

針對同軸度量規(guī)在測量中存在的不能準(zhǔn)確測量的問題，作者設(shè)計了一套專用的同軸度對比測具，通過對比測量，可以準(zhǔn)確反映同軸度值。該測具主要由3個部分組成：定位部分、測量部分和手動伸縮撥動部分。

2.1 定位部分設(shè)計

2.2 測量部分設(shè)計

測量部分(見圖4)利用杠桿原理進(jìn)行測量與讀數(shù)。

首先采用標(biāo)準(zhǔn)件將千分表調(diào)零；然后將被測零件裝入，當(dāng)測頭接觸零件內(nèi)壁時，如果內(nèi)孔與標(biāo)準(zhǔn)件尺寸有差異，通過轉(zhuǎn)軸將變化量傳遞到千分表上，千分表的讀數(shù)同時發(fā)生一定變化，杠桿采用1∶1，原則上認(rèn)為千分表變化量的2倍即為測量內(nèi)孔與定位孔的同軸度值。

在測量過程中需要注意以下幾點：

(1)由于測量的殼體內(nèi)孔比較長，為了保證測頭與內(nèi)壁接觸，而且手持方便，作者將杠桿長度設(shè)定為85 mm，為了保證測量精度，在加工過程中對杠桿比例中兩個長度尺寸85 mm的公差進(jìn)行控制，要求其尺寸公差不大于0.01 mm；

(2)保證杠桿轉(zhuǎn)動比較順滑，轉(zhuǎn)軸與定位軸基體有一定的間隙，這個間隙要求在制造過進(jìn)行配作，按照0.005～0.01 mm進(jìn)行保證。

(3)保證在測量過程中測量頭位置點保持一致，杠桿與定位軸內(nèi)孔采用方形孔與方形面配合，方形杠桿在方形孔內(nèi)滑動順暢，在制造過程中按照0.01 mm控制間隙。

(4)為了加工的方便性，在杠桿測量部分加工凸臺，凸臺作為測量面使用，通過磨削，保證凸臺端面的精度及粗糙度。

(5)千分表通過開口襯套與螺釘?shù)南嗷ヅ浜瞎潭ㄔ诒砑苌稀?/p>

(6)由于千分表精度比較高而且對變化量比較敏感，為了防止部分零件因為變化量過大造成千分表損壞，在表架上增加了一個銷子13，通過銷子與杠桿的距離，控制杠桿測量過程中的變化量，防止過載。

2.3 手動伸縮撥動部分

測具采用手持式結(jié)構(gòu)，方便工人在測量中旋轉(zhuǎn)零件，可以觀察旋轉(zhuǎn)過程中千分表的變化量。如圖4所示，工人在握手柄的同時，大拇指可以快捷撥動把手17，測量頭下移后，將測具方便快速地放入到測量的殼體內(nèi)孔內(nèi)。為了防止彈簧壓縮過多，杠桿上方的表架上增加緊釘?shù)钠筋^螺釘9，進(jìn)行適當(dāng)?shù)南尬?。?dāng)手松開時測頭與被測零件內(nèi)孔接觸，進(jìn)行測量讀數(shù)。

在整個設(shè)計中把手通過螺釘與螺栓連接，螺栓擰緊在杠桿上，通過截面直徑為1 mm的彈簧進(jìn)行壓縮和復(fù)位，手柄通過螺釘與表架連接，表架通過螺釘和銷子與定位軸進(jìn)行連接。

3 測具的使用效果

該測具使用方便。使用過程中一般右手握測具，大拇指將把手壓縮后，左手將標(biāo)準(zhǔn)件裝入到測具內(nèi)，零件的端面接觸到定位軸端面后，將千分表調(diào)至零；之后將標(biāo)準(zhǔn)件取出后，將被測的零件按照上述順序放置后，觀察千分表的讀數(shù)變化，變化的最大值的2倍就是所測量的同軸度的大小。

該測具在現(xiàn)場測量比較準(zhǔn)確，能夠100%控制這項重要參數(shù)。與計量室計量相比較，測量時間可以縮短2 min，同時這種結(jié)構(gòu)也有一定的推廣價值價值。

【1】《航空工藝裝備設(shè)計手冊》編寫組.航空工藝裝備設(shè)計手冊：量具設(shè)計[M].北京：國防工業(yè)出版社，1975.

【2】周硯云，王齊安，高克里.機(jī)械加工專用檢具圖冊 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

DesignandApplicationofExclusiveGaugeforCoaxialityAbstract

WANG Juan

(Yubei Power Steering System Co.,Ltd.,Xinxiang Henan 453003,China )

Coaxiality is a key dimension for a housing inner bore. The regular gauge of coaxiality is not able to judge whether qualified or not due to such a long distance for measurement and orientation. Quick and convenient gauging can be realized by optimizing gauge structure to design an exclusive comparison gauge, and using lever principle to perform the measurement.

Coaxiality;Coaxiality gauge;Comparison measurement

2015-03-04

王娟(1979—)，女，本科，工程師，主要從事工裝設(shè)計工作。E-mail：wangjuan20061221@163.com。