测量碗形塞圆锥角柔性专用检具

2015-02-20泉州市双塔汽车零部件有限公司福建362302王苏清

金属加工(冷加工) 2015年2期

关键词：圆柱面检具圆锥

■泉州市双塔汽车零部件有限公司　（福建 362302）　王苏清

测量碗形塞圆锥角柔性专用检具

■泉州市双塔汽车零部件有限公司（福建 362302）王苏清

摘要：测量碗形塞圆锥角柔性专用检具的测量原理是采用2只短心棒与圆锥、圆柱轴线相互垂直的上下2点接触的测量，本检具可以测量不同大小零件的角度、锥度和垂直度，能作为专用检具或通用检具测量，解决了角度、锥度不易测量的问题。

1. 研究背景及意义

碗形塞主要用于发动机缸体、缸盖、变速箱堵塞工艺孔，比如在缸体上就叫出砂孔，在工厂里也叫堵盖，一旦碗形塞尺寸和角度不良就会造成发动机漏油、漏水，可以说碗形塞也是发动机的重要零件。以往测量碗形塞圆锥角都是采用三坐标测量机和正弦规测量，由于碗形塞密封面距离很短，目前我公司试制的最小碗形塞密封面长度只有2.46mm，用三坐标测量机在长度2.46mm的锥面上采点的位置不同测量的重复性也差，也不适合大批量的测量，正弦规测量时，锥面上L距很难确定，也不能测量半角，无法确认角度是否对称，更不适合批量测量。现采用2根φd短心棒，确定合适的L距（2根 φd心棒间距），设计制作了测量碗形塞圆锥角柔性专用检具，如图1、图2所示。

当与圆柱面或圆锥面接触时应采用圆柱面测头，采用心棒圆柱面与圆锥面（两轴线垂直）接触是比较合理的选择，符合检具设计规定要求。本检具具有以下优点：①考虑到加工难度和便于更换以利于减小磨损，采用短心棒代替圆柱面。②用垂直校准件代替圆锥校准件不仅能降低成本，还可以适应测量不同角度的校对(有加工条件的可以制作圆锥专用校准件)。③具有可调L距功能，可以测量其他大、小零件的角度和垂直度，属于柔性专用检具。④测量半角要比测量全角更有意义，可以发现角度是否对称。⑤体积小，测量精度高，使用寿命长。

2. 检具原理与设计

（1）测量原理。现以PLUG 18 EXP CTP SPL碗形塞为例，产品图样要求锥度1∶20，半角1.432°，高度做到下限尺寸4.65m m时，密封面高度为2.085mm，检具测量要避开R2圆弧。该检具的设计难度就在碗形塞较小，L距间距小，容易产生测量误差。为了提高测量精度，本检具在测量读数上采用了3∶1的放大，如图3所示。

图1　碗形塞图

图2　测量原理图

图3　测量值放大

根据选定的L距，计算出相应的对边。该检具还可以根据工件锥体尺寸的大小来改变检具L距尺寸，还可以测量其他小零件的角度和垂直度，属于柔性专用检具，在新产品试制中对于不同的小角度，只要根据具体的角度设定好合适的L距，计算出相应的对边（上、下两个测点在水平方向上的距离），编写相应的使用说明就可以作为专用检具使用。

对于不同大小零件，改变检具L距的具体方法是将检具表架2个定位螺钉松开，垫上自制垫块后紧固螺钉即可。如图4、表1所示。

表1　不同L距的H垫块尺寸

（2）具体检具设计。依据碗形塞零件的性能要求，设计检具。①给定待测碗形塞半夹角Δθ±θ，L为在锥面上设定的长度（垂直距离），H为可调式L距所用垫块，OA为在L距离上所测量到的水平距离。②在检具L距上、下两个测点上安装2 根φd短心棒，上面一根安装在检具的测杆上，下面一根安装在检具底座上。③使用说明：用校准件（正、反两面）把百分表校零，测量工件百分表读数在0.09～0.15mm之间为合格，如表2所示。④计算参数：由几何关系，设短心棒直径d=φ0.8 （mm），两心棒间距L=（2-0.4）=1.6（mm），可求得tanθ= OA/L，如图5所示。

我公司还试制另外一种碗形塞，在测量时，根据碗形塞的的大小，选择L距，已知L和，求出OA，编写使用说明就可以测量（见图6），检具总装图如图7所示。