大缸体内圆直线度的测量与分析

　　元件剪切机是中国核工业集团的重大科研项目,缸体是关键部件之一,它的质量好坏,直接影响到剪切机的性能。

　　缸体全长为2660mm,质量为1700kg,内圆直径分别为5360mm、5200mm、5140mm,其中在内圆中间部位1400mm长度内需直线度0.06mm。由于该部件尺寸大,精度高,测量部位又在内圆,给测量工作带来很大困难。

　　目前,在生产中测量直线度的方法很多,但对大直径内圆直线度测量国内尚无成熟的测量方法可借鉴,个别单位也只是在进行一些探讨性试验或准备研制检测器具。

　　我们结合元件剪切机生产过程中的测量工作的实际需要,研制了一种测量大缸体内圆直线度检具,与自准直仪、经纬仪组成一个测量系统,用于大缸体内圆直线度的测量。通过对元件剪切机3个不同规格尺寸的缸体内圆直线度测量,积累和整理了实测数据,绘制了不同误差曲线,按端点连线法求出缸体内圆直线度误差值,较好地解决了上述问题。

　　1 桥板检具的结构与测量方法

　　1.1 桥板检具的结构

　　测量内圆直线度误差主要是解决桥板问题,为使桥板稳固地在缸体内圆沿着直线方向顺次移动,并保持首尾衔接,特制作内圆桥板检具,其结构如图1所示。推进杆上标有刻线,每段刻线的距离也就是桥板的工作跨距L=120mm,安装时, 2个钢球必须保持在同一水平直线上,支撑头内装有弹簧,可根据缸体内圆直径的大小而调整。当桥板检具处于水平状态时,调整到2个钢球与支撑头同时接触到被测缸体内圆的圆柱面,并将支承头的位置固定,以便起到横向稳定和支撑作用。在桥板中间位置上钻一个59mm孔与反射镜底座相通,再用120mmx20mmx1mm的钢板做成90°弯板,也钻一个59mm孔,弯板与桥板、反射镜底座用螺栓拧在一起,并在90b弯板中间刻条较清晰的垂线。值得注意的是90°弯板带有垂线的一面应放在反射镜的背面,为使桥板检具在被测缸体内等距移动,用Φ12mm、长1.5m的钢管作为推进杆,并用螺钉拧在桥板端面上。

　　1.2 测量方法

　　先将被测缸体按对角线放置在00级大理石平板上,以外圆为基准将缸体分成8个等份,并沿着轴向方向将8条线引入到两端横截面上,测量时,先在缸体纵截面前方放置好自准直仪,将桥板放入被测缸体起始点位置第一条线,调整到水平状态,固定支撑头,然后调整自准直仪和反射镜的相对位置,即通常所说的“找像”,使反射回来的像能进入仪器的视野范围,同时在缸体纵截面的后方安放好经纬仪,使经纬仪望远镜十字线与被测缸体端面引出的第一条线和反射镜背面90°弯板中的垂线重合,并固定照准部。这时,从自准直仪读数机构中读出桥板与内轮廓接触点两端高度差,并按顺序依次一段接一段移动,移动时,若90°弯板的垂线与经纬仪望远镜十字线不重合时,只要轻轻左右调整推动杆即可使弯板中的垂线与望远镜十字线相重合,从而保证了桥板在缸体内始终沿着测量方向等距离直线移动。测量方法如图2所示。