轴类零件倒角处尺寸对比测量的检具设计

　　0 引言

　　某汽车零件(套筒)是一种典型的轴类零件,其形状及尺寸如图1所示。

　　由于零件装配的精度要求较高,零件的左端面至右侧倒角的尺寸必须控制在一定的误差范围内,因此图1中150.7±0.3、183±0.15、194.8±0.1需要在线检测。Φ32.45±0.05、Φ34.88±0.05分别为测量150.7±0.3、183±0.15、194.8±0.1的定位基准A和定位基准B。

　　1 测量分析

　　轴类零件的倒角尺寸一般比较难测量,图1中的3个被测尺寸150.7±0.3、183±0.15、194.8±0.1虽然都是线性尺寸,但是被测尺寸中两个尺寸的另外一测量端是倒角的尖点位置,这样使用普通的测量工具及测量方法是难以精确测量的,而且本工序要求3个被测尺寸同时进行测量。所以根据零件的结构及被测尺寸的特点,考虑使用其他方法进行测量。

　　3个被检测尺寸中, 194.8±0.1属于常规的线性尺寸,比较容易测量。150.7±0.3、183±0.15是倒角尖点处的尺寸,具有相同的结构特点,需要重点进行解决。分析得知, 150.7±0.3、183±0.15是由于倒角位置的变化而引起其尺寸误差的变化,如在加工中倒角位置在轴向或径向出现偏差,则150.7±0.3、183±0.15的测量值就随之产生了变化。

　　根据以上分析,测量原理如图2所示,图2中,测头可以在弹簧的作用下沿图2中箭头方向前后、左右移动。根据测量误差精度,其测量值可通过百分表的读数直接显示,这样即可实现零件倒角处尺寸测量的目的[1]。

　　2 检具结构分析

　　根据上述分析,设计的检具结构如图3所示。根据零件在该工序的基准A、基准B,分别设计两个V型块4,把被测零件放置在上面,V型块中心同轴度要求小于等于0.005mm,零件左端面靠在限位块5的端面,根据零件的被测尺寸在零件的不同位置分别设置3个不同的测头,根据被测尺寸的公差精度等级要求,决定采用机械百分表(量程为0~5mm)显示测量误差的数据。

　　测头C1与测头C3在弹簧弹力的作用下,以一定的测量力贴紧被测零件的测量位置,同时将整个测头系统设置在导轨上,测头可以沿着被测零件的轴向进行一定范围内的移动。

　　检具底脚8设计成有一定角度的斜面,这样检具放置在工作台面上工作时是向左侧倾斜的(即检具左侧低,右侧高),检具测量时,被测零件从检具右侧放置在V型块上,并在其自身重力的作用下,零件的左侧端面贴紧检具的限位块5进行测量,既达到了测量的目的,又提高了测量的效率。

　　2.1 测头导向装置结构

　　检具结构中的测头导向装置是检具检测的关键部件,测头导向装置如图4所示,测头安装在滑轨2上,测头后部设置了压簧4,可以使得测头在一定距离内前后移动,滑轨2与导轨1、导轨8之间使用钢球7和隔离片6连接,通过挡块9调节间距,这样使得测头能够在一定距离内左右移动,通过这套测头导向装置实现了测量原理。