一种新型孔位置度综合量规

　　1 引言

　　机械零件的形状和位置误差是零件的主要技术参数之一, 它在一定程度上影响着整个零件的质量, 也影响到由这些零件组成的部件或者整台设备的质量。因此, 准确、全面地检测形位误差对保证零件和产品的质量、实现零部件的互换性具有重要意义。

　　目前, 对圆周分布的孔位置度误差的测量检验一般采用如下两种方法:

　　a.坐标测量装置检测( 如万能工具显微镜、投影仪或三坐标测量机)。采用该方法可定量检测孔的位置度误差, 测量精度很高, 但是测量过程繁琐复杂, 测量环境要求苛刻, 生产效率相对较低, 对操作人员的要求较高, 同时对被测工件的结构和体积有一定的限制(太大或者太重都不便于平稳安放和检测), 测量成本相对较高。在一些中小企业或者小批量生产时, 根本没有条件或者没有能力使用昂贵的检测设备。

　　b.用综合位置量规检测。图1 就是测量孔组位置度量规的图片。其原理是模拟零件的实际装配使用情形, 检验工件关联被测要素的实际轮廓是否超越理想边界(包容原则是以最大实体尺寸作为边界值, 最大实体原则是以实效尺寸作为边界值), 若它能够自由通过完工要素的实体, 就表明该实体未超越其理想边界, 即表示该工件合格。但是它不能测出被测要素的实际尺寸和形位误差的大小。因此, 通常工件被测要素和基准要素的实际尺寸经测量和检验合格后, 才能使用综合位置量规检验。国家标准 GB8069- 1987《位置量规》对此均有详细说明。

　　根据综合位置量规结构的不同, 孔位置度量规的使用方法也略有差异, 但是判定原则基本上都是量规的定位销和测量销都要插入零件被测孔内时, 就确定该零件的位置度合格。由于用这种方法不能测出被测要素的实际尺寸和形位误差的大小, 因此主要用于大批量生产且零件位置度要求不高以及孔公差较小的零件孔的位置度检测。

　　尽管与前一种方法相比, 它不能确定零件位置误差的大小, 也不能确定实际尺寸的偏差数值。但可以确定零件的综合误差是否满足设计的要求。又因为这种方法易于操作掌握, 检测效率高, 对人员要求也不高,因此特别适合于批量生产的零件、产品检测。

　　但这种用于孔组位置度检验的综合量规针对性强, 只能根据被检零件的被测要素单独设计选用, 因此基本上一种位置度规只能适用于某一规格零件的测量; 而且位置度规设计及制造精度要求较高, 如果位置度规的通用性差, 则不可避免地造成位置度规的使用效率低下甚至长期闲置。

　　目前, 还没有权威的、可以做到同时对多种孔组位置度进行检验的位置量规的设计、使用方法。本文以常见的如图2 所示的法兰盘为检测对象, 通过孔位置度量规结构上的改进, 探讨可以用于多种孔位置度检验的新型综合量规的设计, 并对设计方法进行系统的分析、说明。