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一种精密量规的设计方法

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  我厂某航空产品零件平板阀的位置尺寸如图1所示。由于其精度高,长期以来一直没有一种合适的精密量规,而是沿用老方法用工具显微镜测量,但这种方法速度慢,而且检验工的劳动强度大。在工厂技术攻关中,我们对量规的设计和制造做了如下尝试,较好地解决了这一难题。

  1 位置量规设计要求

  1.1 位置度要求

  图1为产品零件图。被测部位为孔和孔的轴线。几何图框是以孔中心连线为对称轴,分别和其连线夹角为49o的理想位置点。

  1.2 位置量规工作尺寸的计算

  量规的工作尺寸按GB8069)875位置量规6给定的方法查表计算得出。其计算过程如下:

  1.2.1 定位部位

  零件内孔尺寸公差:T=0.015mm

  零件基准要素的形位公差:t=0.02mm

  综合公差:Tt=T+t=0.015+0.02=0.035(mm)

  查表2:TM=WM=Tp=Wp=0.0025mm

  按表5公式计算,得:

  定位部位基本尺寸dBP=DMMC=7.9-0.04=7.86(mm)

  定位部位极限尺寸

  定位部位磨损极限尺寸dWP=dBP-(TP+WP)=7.86-(0.0025+0.0025)=7.855(mm)

  1.2.2 测量部位1

  要求的轴线必须位于直径为公差值0.02mm,且以相对基准A所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。

  综合公差:T1t=0.02+0.02=0.04(mm)

  查表2:T1M=W1M=T1P=W1P=0.0025mm

  查表4:FP(FM)=0.005mm

  即F1M=0.005mm

  被测要素的形位公差值t=0.02mm

  按表5公式计算:

  测量部位的基本尺寸:

  按表5公式计算:

  1.2.3 测量部位2

  要求的轴线必须位于直径为公差值0.04mm,且以相对基准A所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。

  综合公差:T2t=0.04+0.025=0.065(mm)

  查表2:T2M=W2M=T2P=W2P=0.004mm

  查表4:F2M=0.008mm

  按表5公式计算:

  测量部位的基本尺寸:

  由此设计出位置量规的结构及工作图,如图2所示。

图2 位置量规工作图

Fig.2 Working drawing of position gauge

  2 位置量规的结构设计

  设计给出的量规的制造精度很高,其位置度的要求更高。按照常规的制造方法,量板上的孔和1--的量销安装孔都是用坐标镗床镗出的(见图2)要保证这样高的制造精度是很困难的,因为即使量销和量板的孔都按要求准确无误地作出,只要装配中量销稍有倾斜,位置度仍无法保证,更何况就是精度很高的坐标镗床要加工出这样高精度位置度孔也是相当困难的。在实践中,我们对量规的设计作了改进,提出了如图3所示的结构即把对孔的加工变为对轴的加工,不再用坐标镗的加工来控制位置度的精度,而是通过磨削台阶销来保证这一要求。

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