缸体小孔位置度检具及扫描规设计.pdf

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1、第2期汽齿科技2009年缸体小孑L位置度检具及扫描规设计朱金良近年来，随着我国汽车工业的不断发展。汽车业已成为国民经济的支柱，制造厂在不断提高质量、性能的同时，对发动机关键零件的加工检测也进行了不断的探索，以保证发动机的高性能。缸体是发动机中的关键零件之一，对缸体的加工用了许多特殊工艺，为满足装配要求，对其端面上孔提出了形位尺寸要求。如图1中中问部分所示为烟台通用$200项目中缸体。孔103～l07要求检测孔位置度公差0．2mm。由于缸体位置度采用独立原则来计算，因此位置度检具不能采用插销的方式，而要使用扫描规的方式。图I检具设计图纸·28·汽齿科技‘2

2、O09年1检具设计在本文中，以孔103-107为例来说明检具设计；如图i所示为检具设计图纸。图中要求检测的孔位于缸体两侧。因此，两侧用两块50mm侧板作为固定板，扫描规通过安装在侧板上的导套检测缸体孔的位置度，缸体的定位采用带有弹簧的弹性定位销，保证检测时能完全插入缸体定位销孔。2扫描规设计目前，传统的孔位置度检具是利用孔位检具配合测量芯轴的方法来定性判断工件的孔合格与不合格。它的优点是制造及使用简单．但它不能检测出工件的实际孔位与理论孔位相互位置的尺寸关系，也不能为工件的加工过程提供可靠的调整数据。为了克服目前生产中孔位检具只能定型而不能定量检测孔位，

3、用三座标检测计量时间长、成本高，特别是不能在线测量。因此，设计制造了一种用于快速检测孔位置度的扫描规，它主要是由测头、测杆、导向套、百分表组成。其结构示意如图2所示。I2345678910III2圈2扫描规的结构示意圈该扫描规主要由偏心轮式测头1、测杆l8、导向套5、百分表l2、旋转手柄l7组成，其中百分表的测头位于导向套5中心孔内，测杆l8穿过导向套5中心孔，并可沿着孔作轴向运动：两端分别与偏心轮式测头和百分表相联，与偏心轮式测头接触的端面为斜面，偏心轮式测头通过销轴安装在导向套上，并可在一定范围内以销轴为中心自由旋转，偏心轮式测头与测杆接触的面是以销

4、轴为轴心的偏心弧面，与测杆的斜面始终保持相切。为保证测杆在导向套内能自由上下作轴向运动，在导向套内孔的两端分别有两个无油衬套，减小运动时的摩擦。为保证测杆斜面与测头弧面始终接触，导向套孔内放置压缩弹簧用来压紧测杆。由于该扫描规主要用于检测孔的位置度，因此为了读数方便，在其上增加表座10和手柄，达到不改变操作者角度，回转手柄就可以实现360~测量读数的目的。回转体通过螺钉分别与前端盖、后端盖及导向套连接固定，表座位于回转体内侧，通过角接触球轴承8与回转体连接。百分表测头穿过表座的孔与测杆连接，同时为了克服人为的误差，在百分表外增加一个表壳，以保护百分表。轴

5、承的作用是保证扫描规测量时回转体通过导向套带动测杆和偏心轮式测头旋转灵活：表座的作用是保证回转体运动时，表壳和百分表相对不动。由轴承、表壳、表座构成一个回转体旋转时相对不动的机构。第2期朱金良：缸体小孔位置度检具及扫描规设计·29·扫描规的原理是利用45o斜面和二次曲线相切的原理，通过优化设计的偏心轮机构，保证在y方向的运动按一定的比例转化为方向的运动。如图3所示，偏心轮测头以D点为中心旋转，在】，方向变化量为△】，，测杆在方向变化量为△通过优化设计、】，’值，使AY和在一定范围内有一定的比例关系，即△y=KxAX，其中为比例系数。如图4所示，其中，尺l

6、半径的圆为。的圆，飓半径圆是测头围绕原点旋转时的偏心圆弧中心点的轨迹，AY=局X(sinal—sina2)AX=42(sinal—sina2)AY焉一一AX一面△Y=ARI=42R2偏心圆弧中心点与轴夹角为45。XYL取L=15(根据设计要求)，所以X=7．5±O．01，Y=7．5±0．01，R=l1±O．01(根据设计要求)。、’●—上·，图3图4扫描规中，测头围绕销轴旋转，测杆在有两无油衬套组成的孔中作轴向运动，弹簧保证测头与测杆接触，图中所示，当检测孔的位置度时，测头转动，径向移动△测杆在轴向移动△百分表的移动量也为△AX=AYo在测量过程中，回转

7、部件带动测量部件旋转，回转部件的轴向窜动量≤3gm。4结束语通过以上位置度检具的设计，更好地提高了加工的精度，缩短了测量时间，对于加工过程中出现的尺寸误差可以更直观地进行尺寸调整，对提高整体零部件加工及安装有了保证。参考文献【1】徐灏．新编机械设计师手册【M】．北京：机械工业出版社，1975【2l公差配合与技术手册【M】．北京：机械工业出版社．【3】Mahr．Mahr目录JR]．【4】机械设计手册[M1．北京：高等教育出版社．