萬(wàn)國(guó)俊,張 艷,付 杰,陳賢亮,樊娜娜
(航空工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,四川成都 610092)
某批量生產(chǎn)的帶錐孔止動(dòng)凸臺(tái)的搖臂零件,在工程設(shè)計(jì)藍(lán)圖上給出了多處功能尺寸,以目前的通用量具檢測(cè)這些功能尺寸,存在檢測(cè)精度低或無(wú)法檢測(cè)的實(shí)際情況,如圖1 所示。該零件用通用量具測(cè)量效率低、檢測(cè)難度大,而采用測(cè)量機(jī)測(cè)量,存在測(cè)量成本高、測(cè)量效率低等問(wèn)題。
(4)檢測(cè)耳片端面對(duì)相應(yīng)錐孔軸線的垂直度0.06。目前現(xiàn)場(chǎng)常用的量具無(wú)法測(cè)量,現(xiàn)采用在精密車床用杠桿千分表找正24錐面,使其跳動(dòng)誤差小于0.005,再用杠桿千分表測(cè)量端面的跳動(dòng)誤差來(lái)判斷是否合格。由于垂直度對(duì)零件2 個(gè)端面都有要求,需要裝夾2 次,同時(shí),零件外形是異形,裝夾難度大,找正效率低又占用機(jī)床的生產(chǎn)資源。
圖1 零件要求檢測(cè)尺寸
圖2 檢測(cè)尺寸3.05 的方法
利用此結(jié)構(gòu)原理,并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行改裝,設(shè)計(jì)1 套專用檢測(cè)量具,使其一次能滿足圖1 中所有尺寸的測(cè)量,專用檢測(cè)量具結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
專用檢測(cè)量具由3 部分組成,圓錐塞規(guī)、通端樣板、止端樣板。圓錐塞規(guī)是在傳統(tǒng)圓錐塞規(guī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了3 處改進(jìn):手持部位設(shè)計(jì)成大小為15.6的光滑極限量規(guī)的通、止端,用于測(cè)量15.60.05;將圓錐塞規(guī)的錐度小端制成標(biāo)準(zhǔn)芯軸,與游標(biāo)卡尺配合,用于檢測(cè)85.25H9 的孔壁面到標(biāo)準(zhǔn)芯軸一側(cè)的素線距離;手持部位與圓錐面大端面的結(jié)合處增加1 個(gè)高精度的圓柱面,保證其軸線對(duì)圓錐面軸線同軸并與圓錐面大端面垂直,使用通端樣板、止端樣板組合檢測(cè)尺寸
圖3 常用的圓錐塞規(guī)結(jié)構(gòu)
圖4 專用檢測(cè)量具
專用檢測(cè)量具可一次性檢測(cè)圖1 中所有尺寸,具體檢測(cè)方案如圖5 所示。
(3)垂直度的測(cè)量。將通端樣板套入圓錐塞規(guī)中,通端樣板端面與塞規(guī)錐度大端端面貼合后,使用塞尺的尺寸差來(lái)檢測(cè)垂直度,當(dāng)尺寸差在0.06 mm 內(nèi)時(shí),即為合格,如圖6 所示。
圖5 專用量具檢測(cè)
圖6 專用量具檢測(cè)垂直度
圖7 專用量具間接檢測(cè)130依0.15
圖8 尺寸鏈分析
從圖9 得出A1、A2為減環(huán),A3、A4為增環(huán);A1為同軸度誤差,直徑上的6js80.009,取在半徑上為30.0045,A4在直徑上為82.25H9(+0.087,0),取在半徑上為41.125(+0.0435,0)。根據(jù):封閉環(huán)基本尺寸=(所有增環(huán)基本尺寸之和)-(所有減環(huán)基本尺寸之和)
N=(A3+A4)-(A1+A2)
130=41.125+A3-3-0
A3=130-41.125+3=91.875
根據(jù):封閉環(huán)的上偏差=(所有增環(huán)的上偏差之和)-(所有減環(huán)的下偏差之和)
ESN=(ESA3+ESA4)-(EIA1+EIA2)
0.15=(0.0435+ESA3)-(-0.01+(-0.0045))
ESA3=0.15-0.0435-0.01-0.0045=0.092
根據(jù):封閉環(huán)的下偏差=(所有增環(huán)的下偏差之和)-(所有減環(huán)的上偏差之和)
EIN=(EIA3+EIA4)-(ESA1+ESA2)
-0.15=(EIA3+0)-(0.01+(+0.0045))
EIA3=-0.15+0.01+0.0045=-0.1355
(ESX表示上極限偏差,EIX表示下極限偏差)
圖9 尺寸鏈
此套專用檢測(cè)量具借助圓錐塞規(guī)涂色法檢測(cè)的結(jié)構(gòu),運(yùn)用了通、止端原理及間接測(cè)量的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。將專用檢測(cè)量具應(yīng)用于帶錐孔止動(dòng)凸臺(tái)的搖臂零件的功能尺寸的測(cè)量,解決了用常規(guī)量具難以檢測(cè)的檢測(cè)難題。使用專用檢測(cè)量具與使用常規(guī)量具手工測(cè)量對(duì)比提高檢測(cè)效率10 倍左右,與使用測(cè)量機(jī)測(cè)量對(duì)比提高檢測(cè)效率4 倍左右。同時(shí),該專用檢測(cè)量具對(duì)其他類似結(jié)構(gòu)的零件亦有借鑒意義,特別是以工件錐孔軸線為基準(zhǔn)的尺寸特征有廣泛的借鑒意義,此方法值得推廣。