綜合式多用途測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

專用量規(guī)數(shù)字化是我國(guó)量具鉗工發(fā)展領(lǐng)域的新課題，也是實(shí)現(xiàn)較小的投入，產(chǎn)生較大收益的最直接的方法。在以往的生產(chǎn)過(guò)程中，專用量規(guī)在檢測(cè)中僅能反映產(chǎn)品是否合格，而不能顯示具體數(shù)值大小、精度等情況，雖然保障了一些產(chǎn)品的檢驗(yàn)質(zhì)量，但在精密零部件檢測(cè)中容易出現(xiàn)公差積累，從而影響產(chǎn)品裝配精度和質(zhì)量。隨著全價(jià)值鏈體系化精益管理戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，精益生產(chǎn)已滲透到每一個(gè)班組，每一個(gè)崗位，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)思路，以最好的質(zhì)量、最少的工具工裝數(shù)量，滿足產(chǎn)品檢測(cè)需求，并使操作人員明確自己所加工的每一件產(chǎn)品的具體尺寸狀態(tài)，已成為量具鉗工生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。1.現(xiàn)行數(shù)顯裝置的狀態(tài)與改進(jìn)思路在生產(chǎn)檢測(cè)中最普遍采用的數(shù)顯高度儀如圖1所示，其下面部分是測(cè)量定位平臺(tái)，上面部分是光柵顯示裝置，顯示精度可達(dá)0.001mm，精度可滿足多數(shù)精密產(chǎn)品的檢測(cè)需求，也具有較好的數(shù)顯穩(wěn)定性，但其測(cè)量種類單一，只能用來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品的高度、直徑。對(duì)此，我們一方面對(duì)其定位平臺(tái)部分進(jìn)行增大尺寸的改進(jìn)，使平臺(tái)上能增加V形定位裝置和頂尖頂孔定位裝置，以實(shí)現(xiàn)中心與外圓同軸、跳動(dòng)的檢測(cè)，以及外圓相互之間的同軸、跳動(dòng)檢測(cè)。另一方面，在光柵顯示器圓柱定位部分增加孔深測(cè)量裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同孔徑的孔深進(jìn)行檢測(cè)。這套綜合測(cè)量裝置從以往只能檢測(cè)高度1項(xiàng)種類，增加到現(xiàn)在可檢測(cè)高度、同軸、跳動(dòng)及孔深4項(xiàng)種類，大大減少了專用量規(guī)的數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，提高了檢測(cè)精度，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)數(shù)值的直觀可視。圖1數(shù)顯高度儀2.綜合測(cè)量裝置的實(shí)現(xiàn)途徑、原理及使用方法（1）下部平臺(tái)測(cè)量裝置部分實(shí)現(xiàn)途徑、原理及使用方法下部平臺(tái)測(cè)量裝置部分由平臺(tái)、V形頂孔支撐塊及頂尖等部分組成，實(shí)現(xiàn)被測(cè)零件的放置、定位。1）平臺(tái)部分。一方面對(duì)其長(zhǎng)度進(jìn)行了加長(zhǎng)，由過(guò)去的100mm×100mm，改為400mm×100mm，使V形頂孔支撐塊有一定的活動(dòng)空間，另一方面，在平臺(tái)兩端中部加工出長(zhǎng)槽，以滿足V形頂孔支撐塊的旋緊定位。材料采用CrWMn，由鉗工劃線、銑床銑出減摩槽、長(zhǎng)槽，熱處理淬火58～63HRC，并需進(jìn)行冷凍處理，以穩(wěn)定組織，然后進(jìn)行精密平面磨削加工，兩面平行度達(dá)0.003mm以內(nèi)，再用壓板以一平面為基準(zhǔn)，壓持在方箱上，平面磨床磨削寬度側(cè)面，保證與平面垂直。2）設(shè)計(jì)加工左右兩側(cè)V形頂孔支撐塊。如圖2所示，V形頂孔支撐塊材料采用CrWMn，鉗工劃線，銑床銑削90°V形面，鏜床鏜削φ20mm頂孔，且保證V形面及頂孔左右兩塊大小、高低一致，熱處理淬火58～63HRC，精密平面磨床磨削加工，正弦規(guī)加工90°V形面，保證90°±30″合格，且45°平分，軌跡磨床磨削φ20mm孔，且左右兩件孔徑與中心高度一致，并與90°V形對(duì)稱。V形頂孔支撐塊下部定位面的寬度，比平臺(tái)寬度略大0.03mm，兩側(cè)加定位塊，以實(shí)現(xiàn)V形頂孔支撐塊的移動(dòng)及左右定位，同時(shí)蝶形螺栓通過(guò)平臺(tái)長(zhǎng)槽，與V形頂孔支撐塊下部螺孔旋合，實(shí)現(xiàn)V形頂孔支撐塊的上下定位。圖2左右兩側(cè)V形頂孔支撐塊3）設(shè)計(jì)加工兩頂尖。材料采用T10A，車工車削外圓留余量0.4～0.5mm，熱處理淬火58～63HRC，外圓磨床進(jìn)行外圓磨削加工，且與支撐塊φ20mm孔小間隙配作，保證頂尖在φ20mm孔中的滑動(dòng)，通過(guò)V形頂孔支撐塊側(cè)面的螺釘，可實(shí)現(xiàn)頂尖頂緊后的定位。4）使用時(shí)，根據(jù)被測(cè)件的長(zhǎng)度，調(diào)整V形頂孔支撐塊在平臺(tái)上的位置，然后擰緊蝶形螺栓，固定V形頂孔支撐塊，對(duì)于需頂孔頂緊檢測(cè)的被測(cè)件，可再通過(guò)移動(dòng)兩頂尖頂持，然后檢測(cè)其同軸度或跳動(dòng)；對(duì)于能用V形面架設(shè)的被測(cè)件，則可直接架放在左右兩V形槽面上進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于多臺(tái)階的軸類被測(cè)件，在架設(shè)時(shí)，首先將被測(cè)件的大直徑端架放在一端V形槽面上，另一小直徑端通過(guò)公式（D－d）/2＝h得出的h數(shù)值來(lái)配置兩組量塊，并將量塊置放于另一V形兩槽面上，然后將被測(cè)件小直徑端架放在量塊上，以實(shí)現(xiàn)被測(cè)件中心的等高，最后進(jìn)行同軸或跳動(dòng)的檢測(cè)。如圖3所示。圖3檢測(cè)方法示意（2）上部綜合測(cè)量裝置的實(shí)現(xiàn)原理及使用方法上部綜合測(cè)量裝置如圖4所示，其左端截?cái)嗝娌糠质枪鈻艛?shù)值傳遞部分，測(cè)量桿在套中上下的位移量，通過(guò)撥叉?zhèn)鬟f到光柵數(shù)值傳遞部分。圖4上部綜合測(cè)量裝置1—本體2—測(cè)量桿3—套4—撥叉撥叉按放在本體中部凸塊槽中，通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，并可繞轉(zhuǎn)軸上下擺動(dòng)，且轉(zhuǎn)軸中心到左右兩端支點(diǎn)距離相等，即力臂L1、L2相等，以確保測(cè)量桿上下移動(dòng)數(shù)值與光柵顯示數(shù)值成1∶1的關(guān)系，確保數(shù)值傳遞的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。實(shí)際使用前，可在套平面上放置一標(biāo)準(zhǔn)量塊，用刀口尺按壓測(cè)量桿至與量塊共面，將光柵數(shù)顯數(shù)值歸零，然后，量塊數(shù)值增大0.01mm，用刀口尺再次按壓測(cè)量桿至與量塊共面，觀察光柵數(shù)顯數(shù)值的變化，如均在0.01mm范圍內(nèi)，說(shuō)明L1＝L2得以保證，否則，需對(duì)孔距L1、L2進(jìn)行修整。套的孔徑d1為標(biāo)準(zhǔn)8mm，測(cè)量桿為兩臺(tái)圓結(jié)構(gòu)，下端外圓部分與套d1相配，上端d2則可根據(jù)被測(cè)孔深的孔徑進(jìn)行選擇。實(shí)際使用時(shí)，以被測(cè)孔深數(shù)值配置量塊，放置在套平面上，用刀口尺按壓測(cè)量桿至與量塊共面，將光柵數(shù)顯數(shù)值歸零，然后，用被測(cè)零件按壓測(cè)量桿，數(shù)顯數(shù)值即為被測(cè)零件實(shí)際孔深的正負(fù)公差數(shù)值。3.結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上兩大部分的設(shè)計(jì)加工，得到了多用途的綜合式機(jī)械測(cè)量裝置。其通過(guò)對(duì)稱的45°等邊三角形特性和杠桿力臂等長(zhǎng)的傳遞比例