工件非整圆部分内径的快速测量

　　在机械制造行业中,测量零件的内径,并判断圆周上各个方向的直径值是否都在公差范围内,是经常遇到的事。但若零件的被检部分并非整圆,仅为半圆或一段圆弧,问题就较为复杂。尤其是在大批量生产的情况下,找出合适的测量方法并研制相应的检测装置往往显得更重要。图1所示的轴承盖中,有二个大小不等的半圆孔R1和R2,我们面对的问题就是要测量这二个孔在半圆范围内的内径变动量。

　　由于这项参数是零件经高效专用机床成批加工后,在工序间进行检验的,因此,不可能采用计量室里那些测量方法,而得找到一种既有足够的测量精度,又便于工人操作的高效检测手段,为此,我们研制了一种专用的检验夹具,较好地解决了这个问题。这种检测装置的原理和工作过程如图2所示。

　　作为装配基准的底座1上有三个主要部分:表架I、工件支座II和旋转测头III。检具采用百分表为检测元件,其测量中心线O)O与支座Ò的上平面S1)即工件的安装面位于同一平面,并与旋转测头中心线O')O'及工件被测孔的中心线相重合。为保证测量时定位准确,在底座安装面S1上有二个竖销9,用以固定被测轴承盖(见图3)。由前面可知,被测参数有二项,因此在检具上有二个测量工位,零件一次安装后只要前后移动一次工件支座II,即可实现对二孔的检验。旋转测头III的右面是检测部分,包括短测柱4,长测柱6和测杆5等位移转换元件。测柱4的工作端呈球形,与被测孔的内壁相接触,在中部加工出等腰梯形缺口,缺口靠近球形测端的“一腰”是工作面,(见图4)。测杆5的中部开有一孔,孔的一侧和杆的末端加工成梯形,其中较短的“一腰”为工作面(见图5)。这些工作面的几何精度和表面质量有较高的要求。

　　被测工件孔径的变化量,使测柱4(或6)产生相应的径向位移,由于测柱中部的45°工作面是与5的45°工作面相配合的,前者的径向位移使测杆5也发生了对应的轴向移动。测杆5的一端与百分表测头相接触,这样就完成了对被测参数的检测。

　　该检具采用的是比较测量方式,故在检测之前,需先用一个标准件对百分表校零,标准件上有二精确加工的半圆孔,半径为额定值。在这台测量装置上,标准件10很巧妙地就安装在工件支座II的上部,成为支座的一部分(见图3),因此只要使旋转测头在下部摆动,让短测柱4(或长测柱6)与被测面接触,就能实现检具的对零操作。然后,在支座II上装一被测轴承盖,在确保工件底面与定位基面S1可靠接触后,使旋转测头上的测柱与被测内孔接触。由于检具上设有弹簧3,能通过测杆5推动测杆4和6,形成工作中不可缺少的测力,故测与工件内孔的可靠接触有保证。操作者掐住手轮8,在180b范围内缓缓转动,同时观察百分表上的读数变化,判断工件的孔径是否保持在公差范围以内,因为表上的示值即为环槽内径的偏差。工件的一个半圆孔检查完毕,将工件支座向前推进一段距离,再对第二个半圆孔进行测量,移动时导向的准确性是通过矩形导轨7予以保证的。