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1、几种内环槽径向量规的设计分析与应用 重庆大江工业集团汽车零部件公司 ( 4 0 1 3 2 1 ) 李祥贵 近年来，随着机械加工业的发展，零件的精度要求 日渐提高。过去设计图中对零件的内环槽直径通常不作 公差要求，现在设计图中对此提出了较为严格的公差要 求。对径深较大的深内环槽直径，用什么方法检测可行 是技术人员面对的一个课题。 1 实例 图 1 所示是某液压机的液压缸环设计图。图中内环 槽直径 咖 l 8 o m m用图2所示的通用量具电子内环槽 卡尺、内卡钳均不可检测。 图 1 某液压缸环设计图 C O5 工件时处于正确位置。该正确位置或称理论位置是指量 = 6 1 ： 5 9 8 3 。
2、 一 据尺寸链算 出的工件内环槽深度 尺寸 图3 参照高度量规设计的内环槽深度量规 规中心位于过圆心的截平面上。若检测时该量规偏离正 确位置 角， 如 ： 5 。( 因该角度很小，操作者、检验 员不易察觉) ，则测量误差 =D B，D B=A BA D=A B A B C O S O t =0 0 2 2 7 ra m，可算 得测量精度 系数 K= ( 0 0 2 2 7 0 0 7 ) 1 0 0 = 3 2 4 ，因为尺寸5 9 8 m m的公差值6= 0 0 7 m m，接近公差等级 I T 1 1的公差值 0 0 7 5 m m，在该等级时，测量精度系数 K =1 5 ，由于 K=3
3、2 4 K =1 5 ，所以，用图 3所示的量规检测 内环槽深度 H= 5 9 8 m m不可靠。检测误差分析图 见图 4 。 ( a ) 电子内环槽卡尺 ( b ) 内卡钳 偏斜 图2 电子内环槽卡尺和内卡钳示意图 2 几种内环槽径向尺寸量规的设计方案 ( 1 )双半塞规式内环槽深度量规为了确定该内环 槽直径是否符合设计图要求，技术人员设计出了如图3 所示的内环槽深度量规。该量规是参照高度量规的设计 方案而设计的。 从理论上讲，该量规并无不妥，但在实际检测中不 可用。理由是：操作者或检验员很难保证该量规在检测 确 5 9 8 度 、 。 。 I 们1 ( 正确 ) 位置 图4 参照高度量规设
4、计的内环槽深度量规 检测工件时的误差分析图 为了保证内环槽径向量规在实际使用时处于正确位 置，技术人员设计出了如图 5所示的双半塞规式内环槽 参磊 工冷 加 工 呈 ! 主 笪 兰 塑_ WWW m e t a wof ki ng 1 9 50 CO m 蜉 = 百分表上读取。因为拷贝尺寸 d 等于测杆尺寸 d ，即 d = d 。当测杆外移与工件内环槽在径向接触时，此时固 定测杆2与活动测杆 7之间的尺寸 d就是内环槽直径 d 。该d = d + 。例如：设定 d为工件基准孔的基 本尺寸 一 0 0 5 m m，这是为了便于插入测杆，在本例中， d = 1 6 8 m m一 0 0 5 m
5、m= 1 6 7 9 5 m m，此时将百分表示值调 整为 0 ，当固定测杆2与活动测杆 7分别与工件 内环槽 接触时，若百分表的示值为 +1 2 1 2 m m，则工件内环槽 直径 d =1 6 7 9 5 m m+1 2 1 2 m m=1 8 0 0 7 m m，该尺寸符 合设计尺寸 1 8 0 m m的要求。 图8 拷贝尺式内环槽直径量规 1 主导向杆2 固定测杆3 副导向杆4 紧固螺钉 5 调节螺杆6 百分表7 活动测杆 测量误差分析拷贝尺寸 d 相对测杆尺寸 d的制 造公差A= 0 0 0 3 m m，即制造误差 = 0 0 0 6 m m， 而百 ( 上接第 3 7页) ( 3
6、)提高工艺系统的抗振性在工艺系统中，工件 系统一般是最易发生振动的薄弱环节，因此，提高工件 系统的抗振性是很有必要的，通常可根据具体情况采取 以下相应措施：尽可能在接近加工处夹紧工件，以减小 切削力矩，避免切削力被 “ 放大” ，防止产生振动。车 削细长轴时，可采用跟刀架、中心架等增加支撑点 ，以 减小工件在切削力的作用下变形。后顶尖采用弹性顶 尖，以抵消热变形的伸长量。同时要注意充分冷却和润 滑。车削薄壁管时，可根据情况往管内注水、油、石蜡 或装砂等措施，以提高工件系统的阻尼特性。提高轴类 零件的顶尖孔质量 ，以及采用高精度顶尖等。在刀具方 面可采用增加车刀刀杆截面，减小悬伸长度，磨光车刀
7、定位面，提高车刀的刃磨质量等措施，来改善刀具系统 的抗振性。 机床系统的抗振性主要是动态特性，要针对其薄弱 分表的测量误差6 ： = 0 0 2 ra m， 则总测量误差 6= 6 + = 0 0 0 6 m m+ 0 0 2 m m= 0 0 2 6 m m，其测量精度 K= 6 6 1 0 0 = ( 0 0 2 6 0 1 ) 1 0 0 ：2 6 。因 b 1 8 0 m m的公差等级 为 I T 9 ，其对应 的测量精度系数 K = 2 5 。因2 6 2 5 ，故该设计方案可行。图 8中，量 规尺寸 L是供测量尺寸d用的。 拷贝尺式内环槽直径量规就其检测效率而言不如弦 桥式内环槽深
8、度量规，但该量规检测结果直观，使用也 较简捷，且检测尺寸可在一定范围内变动，有一定的通 用性。特别是该量规不受工件基准孔尺寸公差和形位公 差的影响，因而其检测内环槽直径的准确性 比前三者 高。 3 结语 综上所述可知，双半塞规式内环槽深度量规、弦桥 式内环槽深度量规、弦桥 一移动测杆式内环槽直径量规 和拷贝尺式内环槽直径量规的设计方案均可行。由于其 着眼点不同，设计方案各异，因而各有所长。在实际工 作中，需视具体检测要求如检测的准确性、便捷性、直 观性及通用性等择而定之。若就检测准确性和使用的简 捷性以及一定范围内的通用性而言，拷贝尺式内环槽直 径量规的设计方案更有应用价值。 MW ( 收稿
9、日期 ：2 0 0 8 1 0 2 0 ) 环节采取适当措施，如增强机床零部件的连接刚度；增 大系统的阻尼；调整和改变系统的固有频率，来提高机 床的抗振性能。 其他方面，如采用吸振器来吸收激振能量，达到减 振 目的。采用阻尼器来耗散激振能量，消除振动。 以上所谈到是在车削过程中，经常出现的振动类型 和采用的防止、消除振动的方法和措施，应该说明的是 机械振动是一个比较复杂的综合现象，即使是使用同样 型号的机床，采用完全相同的装夹方法，选取相同的切 削用量和刀具几何参数，对相同的材料，同一形状的零 件进行同样的切削加工，其振动程度也可能是不一样 的。因此，大家在实践中解决这样的问题时，方法和措 施应相互配合灵活应用，不要死板硬套在某一点上，尤 其是切削用量三要素和刀具几何参数，应根据具体情况 具体分析适当选取，对解决其振动现象应更为灵活和快 捷。MW ( 收稿 日期：2 0 0 8 1 0 2 1 ) 参磊 工冷 加 工 呈 ! 箜 塑 盈 WWW met at wor ki ng1 9 50 co m