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[摘 要]本文针对公司工程产品部分批量生产的零件,分析了其位置度检测几种方法的优缺点,同时介绍了两种零件简易检具的设计原理、使用方法及优点,为现场检测人员的检测操作提供指导,提高工作效率,为检测节约成本。
[关键词]位置度;三坐标;检测 检具
中图分类号:TG806 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0006-01
一、前言
位置误差中的位置度是大多数零件衡量质量好坏的重要指标之一,而检测的手段和評判方法也是五花八门,所选择的基准很难与加工或使用的基准统一。为了保证检测结果的真实性和准确性,降低错判和漏判的概率,本文结合零件在使用中的实际情况,分析了设计制作的简易检具在实际使用中,如何更经济、更高效的完成零件位置度的检测。
二、问题的提出
零件在机械加工过程中由于受残余收缩、受力变形、热变形、振动和磨损等因素的影响,必然会产生形状误差和位置误差,而这些误差将直接影响零件的使用性能,进而影响机器的性能,因此零件在设计时就必须采用相应的公差进行限制,并在加工后采用必要的测量手段加以体现,用来评定产品合格与否,并用于分析產生不合格品的原因,以便改进生产工艺过程,提高产品设计和加工精度,确保产品质量。
我公司每天外购的零件有数十批次,达到数百上千件,如何有效地保证零件的质量,又不影响生产和装配,是我们面临的一大挑战。而位置度是反映零件质量的重要项目之一。对于位置度的检测,利用人工测量既费时,并且误差较大,人为因素较大,不能保证其准确性;而利用三坐标测量机进行测量,虽保证了检测的准确性,但检测成本较高,费时费钱,而且我们工程产品都是批量生产,全部上三坐标检测是不现实的,因此,我针对一些零件位置度的要求,结合使用要求,设计并制作了一些针对性的检具,通过检具,可以快速的在工作现场,对每个零件进行定性检验。并在后期的实际操作中得到了验证,得到了技术部门的肯定。
三、常规检测方法
1、在生产现场,我们通常采用常规手段检测位置度误差。在检测时需在平板上借助六面角铁、升降规、摇表、标准块测量,并做好数据的记录,通过计算得到位置度误差,这种方法对检查员的技术要求高,操作复杂,费时费力,易产生测量误差,而且易出现错检、漏检现象。
2、在仲裁检测时,我们一般采用三坐标测量机检测,而位置度检测时由于基准选择不当会产生较大误差。如ZL403223一档行星架,设计中是以轴承孔为基准,而在实际加工时是用与轴承孔一刀下的面作为工艺基准来保证其余工序的加工,达到图样规定的要求,若测量时所选基准与工艺基准不重合,会使各被测孔的轴线由于垂直度因素发生偏移,孔的进口与出口的坐标位置不同,投影在坐标系中是一条斜线,从而影响被测孔的位置度。由于测量系统自动补偿的原因,数据分析时很难发现。另外被测孔的表面粗糙度较差也会影响测量数据,很难反映数据的真实情况。
四、制动器检具的设计原理
制动器是机械的重要部分,制动器的刹车效果的好坏决定了机械的安全性能。但在实际的检验过程中,制动器手柄的角度和定位孔位置度的检验难度非常大,在实际检验中,4-φ15孔的位置度要求在0.06mm以内,角度要求控制在0-8度之间,如图1:
而在实际检验中,由于工件的复杂,无法定位找准基准,4孔的位置度和角度经常出现测量误差而造成制动器在实际安装装配中无法正常装配(或虽安装上但精度达不到要求),从而影响生产和降低机械的安全性能。
用摇表、升降规和块规等量具测得的X实际和Y实际尺寸,用内径量表测得小孔和基准外圆φ130的实际尺寸的所有数据后,用公式计算出位置度。
4个孔全部测出后(同样的方法测量4次),取最大值为该4孔的位置度值。用这种方法测量位置度,误差较大而且测量速度较慢,检验一个零件需花费1小时左右,不适合批量零件的检验。故设计了如上图所示的专用检具:此检具以φ130孔为定位基准,4-φ15孔的位置度保证在φ0.020mm之内,定位后,如制动器的4孔能与检具上的4孔重合,则视为此制动器的孔位置度合格,如有偏差,则此制动器的位置度超差,判断不合格。同理,角度测量也是如此,也是以φ130孔为定位基准,定位后,如制动器的手柄孔位置在检具手柄的两孔的角度范围内,判断尺寸A与角度均为合格,如超出范围,则判定不合格。此方法可检测YD13系列等十余种型号的制动器,既简单又高效,并在实际的检验中得到了验证,不但保证了零件的精度,也提高了工作效率。
五、ZL40直接档油缸检具的设计原理:
ZL40的直接档油缸体积大,分量重,位置度要求高, 由于结构原因,在实际测量中人工根本无法进行检测,因此只能借助三座标测量机进行检测,这就造成零件检测耗时长,成本高。并且由于检测数量有限,易导致漏检现象,因此在实际装配过程中还经常出现因位置度超差而无法装配的零件,为此,我设计了一专用检具,如图2:
以φ250JS6外圆为基准,再穿入3根φ10H8销子定位(检具的3-φ10H8孔位置度保证在φ0.03mm之内),后再用φ13的销子进行穿插(检具的12-φ13孔的位置度保证在φ0.10mm之内),如都能通过,则该零件判定为合格,如φ10H8销子或φ13销子只要有一处无法穿入,则该零件为不合格。该检具简单实用,检验一个零件的位置度只需5分钟左右,并且装配合格率达100%,大大提高了检测效率,保证了生产进度。
六、结束语
位置度的检测是各类零件形位公差检测的重要项目之一,在我们实际使用中,针对各零件的特征,结合装配的实际情况,完全可以设计制作出一些合理的简易检具来进行监控,提高工作效率,节约检测成本,避免一些不必要的风险,只有这样,才能降低故障率,并使检验方法不断创新。
参考文献
[1] 董树信等.公差与技术测量.辽宁:人民出版社,1980年.
[关键词]位置度;三坐标;检测 检具
中图分类号:TG806 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0006-01
一、前言
位置误差中的位置度是大多数零件衡量质量好坏的重要指标之一,而检测的手段和評判方法也是五花八门,所选择的基准很难与加工或使用的基准统一。为了保证检测结果的真实性和准确性,降低错判和漏判的概率,本文结合零件在使用中的实际情况,分析了设计制作的简易检具在实际使用中,如何更经济、更高效的完成零件位置度的检测。
二、问题的提出
零件在机械加工过程中由于受残余收缩、受力变形、热变形、振动和磨损等因素的影响,必然会产生形状误差和位置误差,而这些误差将直接影响零件的使用性能,进而影响机器的性能,因此零件在设计时就必须采用相应的公差进行限制,并在加工后采用必要的测量手段加以体现,用来评定产品合格与否,并用于分析產生不合格品的原因,以便改进生产工艺过程,提高产品设计和加工精度,确保产品质量。
我公司每天外购的零件有数十批次,达到数百上千件,如何有效地保证零件的质量,又不影响生产和装配,是我们面临的一大挑战。而位置度是反映零件质量的重要项目之一。对于位置度的检测,利用人工测量既费时,并且误差较大,人为因素较大,不能保证其准确性;而利用三坐标测量机进行测量,虽保证了检测的准确性,但检测成本较高,费时费钱,而且我们工程产品都是批量生产,全部上三坐标检测是不现实的,因此,我针对一些零件位置度的要求,结合使用要求,设计并制作了一些针对性的检具,通过检具,可以快速的在工作现场,对每个零件进行定性检验。并在后期的实际操作中得到了验证,得到了技术部门的肯定。
三、常规检测方法
1、在生产现场,我们通常采用常规手段检测位置度误差。在检测时需在平板上借助六面角铁、升降规、摇表、标准块测量,并做好数据的记录,通过计算得到位置度误差,这种方法对检查员的技术要求高,操作复杂,费时费力,易产生测量误差,而且易出现错检、漏检现象。
2、在仲裁检测时,我们一般采用三坐标测量机检测,而位置度检测时由于基准选择不当会产生较大误差。如ZL403223一档行星架,设计中是以轴承孔为基准,而在实际加工时是用与轴承孔一刀下的面作为工艺基准来保证其余工序的加工,达到图样规定的要求,若测量时所选基准与工艺基准不重合,会使各被测孔的轴线由于垂直度因素发生偏移,孔的进口与出口的坐标位置不同,投影在坐标系中是一条斜线,从而影响被测孔的位置度。由于测量系统自动补偿的原因,数据分析时很难发现。另外被测孔的表面粗糙度较差也会影响测量数据,很难反映数据的真实情况。
四、制动器检具的设计原理
制动器是机械的重要部分,制动器的刹车效果的好坏决定了机械的安全性能。但在实际的检验过程中,制动器手柄的角度和定位孔位置度的检验难度非常大,在实际检验中,4-φ15孔的位置度要求在0.06mm以内,角度要求控制在0-8度之间,如图1:
而在实际检验中,由于工件的复杂,无法定位找准基准,4孔的位置度和角度经常出现测量误差而造成制动器在实际安装装配中无法正常装配(或虽安装上但精度达不到要求),从而影响生产和降低机械的安全性能。
用摇表、升降规和块规等量具测得的X实际和Y实际尺寸,用内径量表测得小孔和基准外圆φ130的实际尺寸的所有数据后,用公式计算出位置度。
4个孔全部测出后(同样的方法测量4次),取最大值为该4孔的位置度值。用这种方法测量位置度,误差较大而且测量速度较慢,检验一个零件需花费1小时左右,不适合批量零件的检验。故设计了如上图所示的专用检具:此检具以φ130孔为定位基准,4-φ15孔的位置度保证在φ0.020mm之内,定位后,如制动器的4孔能与检具上的4孔重合,则视为此制动器的孔位置度合格,如有偏差,则此制动器的位置度超差,判断不合格。同理,角度测量也是如此,也是以φ130孔为定位基准,定位后,如制动器的手柄孔位置在检具手柄的两孔的角度范围内,判断尺寸A与角度均为合格,如超出范围,则判定不合格。此方法可检测YD13系列等十余种型号的制动器,既简单又高效,并在实际的检验中得到了验证,不但保证了零件的精度,也提高了工作效率。
五、ZL40直接档油缸检具的设计原理:
ZL40的直接档油缸体积大,分量重,位置度要求高, 由于结构原因,在实际测量中人工根本无法进行检测,因此只能借助三座标测量机进行检测,这就造成零件检测耗时长,成本高。并且由于检测数量有限,易导致漏检现象,因此在实际装配过程中还经常出现因位置度超差而无法装配的零件,为此,我设计了一专用检具,如图2:
以φ250JS6外圆为基准,再穿入3根φ10H8销子定位(检具的3-φ10H8孔位置度保证在φ0.03mm之内),后再用φ13的销子进行穿插(检具的12-φ13孔的位置度保证在φ0.10mm之内),如都能通过,则该零件判定为合格,如φ10H8销子或φ13销子只要有一处无法穿入,则该零件为不合格。该检具简单实用,检验一个零件的位置度只需5分钟左右,并且装配合格率达100%,大大提高了检测效率,保证了生产进度。
六、结束语
位置度的检测是各类零件形位公差检测的重要项目之一,在我们实际使用中,针对各零件的特征,结合装配的实际情况,完全可以设计制作出一些合理的简易检具来进行监控,提高工作效率,节约检测成本,避免一些不必要的风险,只有这样,才能降低故障率,并使检验方法不断创新。
参考文献
[1] 董树信等.公差与技术测量.辽宁:人民出版社,1980年.