测量零件跳动柔性专用检具

2015-05-09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4期

泉州市双塔汽车零部件有限公司 (福建 362302) 王苏清

目前测量零件外圆跳动检具都是采用心轴来模拟基准要素，被测零件内孔很短，要做到零件内孔在检具上无间隙定位，对检具设计和制造要求都较高（见图1）。

图1 被测零件要求

1. 测量原理

对于零件跳动标有综合基准要求的，都是采用面做第一基准，短轴线只能作为圆心第二基准，具体检具定位方式有两种。一是检具采用平面做第一基准，短锥销做第二基准，这种定位方式可以做到零件内孔无间隙定位；二是检具设计制造相对简单，检具是把短锥销和定位面做成综合基准（检具短锥销和安装面做成一体）。由于受基准孔公差影响，这种带有定位面和短锥销心轴的检具，很难做到零件内孔无间隙定位，零件安装基准面与检具基准面也很难实现用第一基准来限制3个自由度的问题。以上检具定位方式都是一对一的使用，要求检具有一定的精度，制造成本相对较高且检具的存放保管比较麻烦，在遇到新产品试制时检具制造不能同步等问题。

现设计制作了1台无实体心轴定位零件内孔，采用的定位原理是在零件内孔用V形2点模拟体现内孔基准，用改变V形2点的位置来适应孔径φ117.8~φ174mm之间任一孔径的定位测量。具体检具是用面板模拟第一基准平面A，采用了2个轴承模拟内孔第二基准圆心B，检具“1面2点+面板倾斜角”，零件定位已经限制了5个自由度，该检具定位重复精度极高，目前可以测量我公司4个不同孔径（φ117.8mm、φ135mm、φ152mm、φ174mm）共10种以上的产品，属于柔性专用检具。

作为专用检具使用时，只要松开轴承紧固螺钉，把轴承定位块移动到相应的孔径标示上，插上定位销后紧固轴承螺钉就可以使用了，且调整非常方便。对于今后的新产品开发，只要在φ117.8~φ174mm之间的任意孔径都可以测量。具体调节是移动轴承定位块，将左右定位块上的定位销拔掉，把左右定位块钝角对准相应的扇形刻线后锁紧轴承紧固螺钉即可。检具可以调整面板角度，检具设计非常简单，制造成本很低，使用寿命长，使用方便，使用效率和重复精度都很高。用1个新型柔性专用检具能够替代多个不同产品的传统检具，这意味着生产成本的降低（见图2）。

2. 检具设计

零件以外圆表面定位最常用的是V形块，现检具设计就是采用了这一原理，就是把原来外圆与V形接触的2点改为内圆与V形2点接触，为了实现柔性测量，把与内圆接触的2点可以沿着α角方向移动来适应零件孔径大小的变化，作为专用检具使用，就是把可移动轴承根据需要在不同孔径尺寸上定位。作为通用万能检具使用，只要在φ117.8~φ174mm之间的任意孔径范围，根据需要孔径来调整轴承位置，把左右轴承定位块钝角对准相应的孔径标示（扇形）刻线后锁紧轴承紧固螺钉即可（见图3、图4）。

图2 柔性检具总图

3. 使用说明

（1）作为柔性专用检具测量零件跳动时，根据孔径来调整轴承位置，把2个紧固轴承螺栓松开，移动轴承根据孔径相应定位，比如现在要测量零件孔径是φ135mm，就把轴承定位块半圆槽对准检具面板上标有φ135mm孔径标示的半圆槽吻合后插上定位销，左右轴承调整相同。把零件内孔挂在2个轴承上，零件正确定位后，安装调整好指示表，用手转动零件就可以测量单跳和全跳。为了避免检具过快磨损和便于旋转零件，使用中在面板上加点润滑油。

（2）作为柔性通用检具测量零件跳动时，只要在φ117.8～φ174mm之间的任意孔径都可以测量，根据孔径来调整轴承位置，把2个紧固轴承螺栓松开，将左右定位块上的定位销拔掉，移动轴承根据孔径相应定位，比如现在要测量零件孔径是φ168mm，把左右定位块钝角对准相应的孔径标示（扇形）刻线后锁紧轴承紧固螺钉即可。把零件内孔挂在2个轴承上，完成零件正确定位后就可以测量跳动了，方便今后新产品开发。

4. 精度分析

该检具不会因为孔径尺寸误差造成测量偏差，只有在孔径存在形状误差时会产生测量误差，假设φ120mm的孔径，椭圆在0.1mm经过精度分析测量误差在0.05mm，形状误差对检具测量的影响目前任何检具都很难避免，相对于原来传统用心棒模拟测量提高（最大）测量精度50%，在测量中遇到零件孔边有磕碰伤或凹凸情况对测量跳动会有影响的话，局部小面积凹下的可以忽略不计，对于凸起部分引起的测量波动可以纳入测量结果。检具不会出现误收（见图5、图6）。