孔组位置度检验及其量规的设计分析

　　1 引言

　　在机械设计制造中,用一组孔(一般孔数大于3,我们简称为孔组,以下同)连接的结构是一种常见的结构,其轴线位置度(位置度是限制实际要素对理想要素位置变动量的一项指标)往往是生产和检验的一个难点,特别是位置度的检验。说到检验,应该说对于高精度的孔组一般应该采用精确的测量方法,比如在平台上用通用量具组合或在三坐标测量机上进行检测、评定。但对于一般精度的孔组,为确保产品的加工质量和装配生产的顺利进行,及时发现质量问题,对产品质量能够监控把关,同时为了提高检验效率,生产中经常使用位置度量规对产品进行检验控制,尤其是连接两零件用的过钉孔孔组,设计者为了保证装配的互换性,这种孔组位置度公差和基准要素往往要求按最大实体原则标注控制,此时,其检验控制更适合于用综合量规检验,因而检验专用量规的设计显得更为重要。

　　本文结合实际工作经验,对这种孔组位置度检验及量规的设计作一个讨论分析,以供同行参考。

　　2 正文

　　为了分析计算方便意见,下面先将有关孔组位置度量规设计计算所用到的部份公差、参数列于以下各表:

　　3 有基准时孔组轴线位置度量规

　　图1-1a所示的工件,若孔数较少,量规一般设计成具有基准部位和与工件孔数相当,位置度精度较高的固定测销1的形式(如图1-1b),此时若工件各孔能通过量规,则各孔位置度合格。

　　当工件孔数较多时,一般设计成有基准部位,用4个位置度精度高的测量导套和1个活动测销3的形式(图1-1c),这时应使工件紧靠定位基准(必要时可用夹紧机构夹紧),如活动测销能分别通过工件各孔,则各孔位置度合格。

　　下面就固定和活动两种结构的量规设计进行分析。首先,对固定的图1-1b所示结构的量规进行计算分析,具体设计计算如下:

　　由综合公差Ti=t+T=0.10+0.058=0.158

　　由表1可知:TM=WM=0.005

　　tP=0.008;t.P=0.0025;

　　按综合公差Ti=0.158和工件以三个平面定位,固定式查表2可知:FM=0.018

　　因此,可确定测销测量部位直径:

　　dBM=DMMC-t =8-0.1=7.9

　　测销直径:dLM=(dBM+FM)⁰-TM=(7.9+0.018)0-0.005=7.9180-0.005

　　测销磨损极限:dWM=(dBM+FM)-(TM+WM)=(7.9+0.018)-(0.005+0.005)=7.908=固定测销1与本体2上的孔配合选过盈配合,定为H7/n6(直径D1可由设计者确定,这里暂定为7) ,为了操作方便和易于确定哪个孔的位置度不合格,在条件允许时(例如工件各孔是通孔或工件孔较长但又允许测销不通过孔的全长时)应使各测销的工作长度不完全相同。