燕尾滑块的测量

山西长治清华机械厂 (046012) 李晓波

燕尾滑块的形状和尺寸如图1所示，要求测量两个60°角，两个角度面对φ8H7孔中心平面的对称度及宽度尺寸20 mm。两个角度偏差为±2';两角度面对φ8H7孔的中心平面对称度为0.02 mm;宽度尺寸20 mm图样上虽然没有给出偏差值，但是该零件与其他零件有配合要求，所以这个尺寸的偏差也需要测量。由于该零件形状特殊，且精度要求较高，用常规测量方法存在一定困难。

图1 燕尾滑块

1.测量难点分析

该零件测量过程中的难点如下:

(1)两个60°角的公差值为±2'，而普通万能量角器的读数误差为±2'，无法满足测量要求。

(2)两个角度斜面相对φ8H7孔中心平面的对称度为0.02 mm，其基准为φ8H7孔中心平面，无法直接测量。

(3)由于该零件与其他零件的配合的间隙要求为≤0.03 mm，所以宽度尺寸20 mm的偏差应保证在±0.02 mm，该尺寸也无法直接测量。

2.原测量方法

(1)原两个60°角采用正弦规和杠杆百分表来测量，如图2所示，由于正弦规挡板与测量面之间夹角为90°，燕尾滑块放置在正弦规上时，其60°角与下挡板为线接触，定位稳定性不好，容易发生倾斜而影响测量结果。为此在正弦规上放置一个90°靠铁作为辅助定位，如图3所示。测量时，使燕尾滑块侧面靠在90°靠铁上，用杠杆百分表测量出被测面上九个点的误差值，如图4所示，其中最大值与最小值的差就是该测量面的误差值，然后通过计算得出该测量面的角度误差。一面测量完后，将燕尾滑块翻转180°测量另一角度面。

图2 燕尾滑块角度测量

(2)两个角度面对φ8H7孔中心平面对称度的测量基准是孔的中心平面，无法直接测量，所以采用圆柱间接测量，方法如图5所示，将燕尾滑块放置在测量圆柱上，并靠在90°靠铁上，用杠杆百分表测量φ8H7孔壁的最低点，得出一个数值，然后把燕尾滑块翻转180°再测量一次，两次数值的差值就是其对称度误差。因为测量圆柱与测量面之间为线接触，不能反映测量面的真实误差，所以测量结果准确度不高。

图3 燕尾滑块辅助定位

图4 九点平面测量

图5 对称度测量

(3)宽度尺寸20 mm无法直接测量，同样用圆柱间接测量数值，然后通过计算得出，如图6所示，也存在测量准确度不高的问题。

图6 燕尾滑块尺寸测量

综上所述，用以上测量方法测量燕尾滑块，不但测量精度低，且测量效率也不高。

3.改进后的测量方法

图7 改进后的测量方法

图8 定位块

改进后的测量方法如图7所示。首先加工一个定位块，如图8所示，定位块制作时要保证其形位精度要求，用作定位的表面保证其粗糙度值在1.6 μm之内，将燕尾滑块用φ8g6圆柱销与定位块安装在一起，放置在正弦规上，在定位块和正弦规下挡板之间放置适当的量块，把定位块调整到合适的高度，在燕尾滑块与正弦规侧挡板之间放置一个90°靠铁，使燕尾滑块的侧面靠在90°靠铁上，作为辅助定位，防止燕尾滑块绕φ8g6圆柱销旋转。按尺寸L组合量块将杠杆百分表校零，使用如图5所示的方法测量出被测面的最大值T1max和最小值T1min，得出其差值为该测量面误差值T1，然后把燕尾滑块旋转180°测量出另一面最大值T2max和最小值T2min，得出其差值为该测量面误差值T2。根据测出的数值就可以得出燕尾滑块的各项误差如下:

(1)根据两个测量面的误差值T1和T2，可以分别计算出两个角度面的角度误差。

(2)根据两个测量面的误差值T1和T2之差，可以得出两个角度面的对称度误差。

(3)两个测量面最大值之和，即T1max+T2max为尺寸20 mm的上偏差，两个测量面最小值之和，即T1min+T2min为尺寸20 mm的下偏差。

采用这种测量方法，燕尾滑块经过一次安装定位就可以测量出两个角度面的角度误差、对称度误差和尺寸误差，不但保证了测量精度，还提高了测量效率。

4.注意事项

(1)由于这种测量方法是以燕尾滑块φ8H7孔轴线以及大平面来定位，为了保证测量精度，测量之前φ8H7孔轴线与大平面的垂直度要做评定，保证其误差在0.01 mm之内。所以钻φ8H7孔的钻床应经过精密校对，保证其主轴轴线与工作台面的垂直度误差在0.01 mm之内。

(2)燕尾滑块上作为辅助定位的两个侧面之间的平行度应进行修整，保证其误差在0.01 mm之内。

(3)应考虑零件厚度尺寸的变化对测量结果的影响，测量之前要先测量零件厚度的误差，在计算尺寸L时根据厚度误差修正结果数值。

(4)将燕尾滑块和定位块穿在一起的圆柱销，长度不宜太长，以稍低于二者厚度之和为宜，否则影响测量。

(5)测量过程中要清理干净各零件贴合面间的毛刺、铁屑等杂物，否则严重影响测量结果。