高精度支架零件尺寸测量方法

2021-03-24邓集松

机械制造 2021年3期

关键词：测量机装夹高精度

□ 邓集松

中国空空导弹研究院河南洛阳 471009

1 零件尺寸

高精度支架零件材料为15-5PH不锈钢,主要尺寸如图1所示,尺寸精度要求高。

▲图1 高精度支架零件尺寸

高精度支架零件结构较复杂,尺寸精度要求高,在测量35±0.012 mm和5±0.012 mm尺寸时,测量基准是φ48 mm圆柱上的两处φ9 mm孔,转换测量基准容易造成测量误差。

2 测高仪测量

选用Micro-hite 600型测高仪测量,选择合适的测头,并进行测头校准。

(1) 35±0.012 mm尺寸的测量。将零件装夹在精密平口钳上,用测高仪找正零件上C、D两处φ9 mm孔中心轴线与测量平台平行,然后将零件夹紧。测高仪选择测量程序F3,即测量孔之间的距离,使测头在C孔上下接触一下,此时测高仪显示0.000。将测头分别移至A、B两处φ9 mm孔内,分别测量,记录测量结果。

(2) 5±0.012 mm尺寸的测量。将精密平口钳翻转90°,测高仪选择测量程序F3,使测头在C孔上下接触一下,此时测高仪显示0.000。将把测头分别移至A、B两处φ9 mm孔内,分别测量,记录测量结果。

采用测高仪常规方法进行测量,需要将零件装夹在精密平口钳上,找正C、D两处φ9 mm孔的中心轴线与工作台面平行,找正过程烦琐。另外,在装夹零件时,也受到零件两端面平行误差的影响,造成端面与A、B两处φ9 mm孔的中心轴线不平行,测量结果的可信度较差。

3 三坐标测量机测量

三坐标测量机是一种高效率的新型精密测量仪器,具有测量精确可靠、通用性强等特点,可以进行零件和部件的尺寸、形状,以及相互位置的测量,能够实现在线检测及自动化测量。笔者选用PMMC-700 型三坐标测量机进行测量。

(1) 装夹方法。测量工装如图2所示。以一面两销定位,并以零件端面、φ40 mm孔、φ3.5 mm孔定位。为了防止零件过定位,棱形销与φ3.5 mm孔配合。为了方便测量与装夹,基于环形压紧结构采用螺钉压紧,具体方法为:用压板将工装固定在工作台上,压板位置避开零件上φ9 mm孔;将零件安装在工装上面,零件底面和工装表面严密贴合;轻轻拧紧螺钉,确保探针的测量杆不会碰到零件。

▲图2 测量工装

(2) 测量过程。考虑到高精度支架零件精度要求较高,环境温度会对零件的测量结果造成一定影响,因此通过软件对零件和三坐标测量机的三个轴进行温度补偿。打开三坐标测量机,进入测量软件界面,将测量头移动至机器零点,进入测头校准程序,实现对测量头进行校准。

根据零件的结构,测量时要考虑零件变形对测量结果的影响,所以零件粗建坐标系后,采用再一次精建坐标系的方法来完成零件测量。

选择测量头,手动测量出A、B、C三处φ9 mm孔,再选择测量头测量D处φ9 mm孔。连接A、B孔的中心连线,并连接C、D孔的中心连线,以C、D孔的中心连线为Y轴,以A、B孔的中心连线为X轴,建立CSY1坐标系。通过CSY1坐标系,编制测量程序,使三坐标测量机再一次自动测量A、B、C、D四处φ9 mm孔。然后分别连接A、B孔和C、D孔的中心连线,建立CSY2坐标系。

用测量软件将CSY1坐标系内A、B两孔坐标值转换至CSY2坐标系,得A、B两孔相对于C、D两孔中心连线的位置35±0.012 mm、5±0.012 mm尺寸。