三角槽檢測方法

樊強(qiáng)博　王波濤

【摘 要】在生產(chǎn)中，遇到三角槽類零件，用常規(guī)的檢測方法檢測三角槽的深度有三個(gè)弊端：（1）無法直接得到測量結(jié)果，測量誤差大；（2）測量方法穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；（3）對(duì)測量者技能要求較高，易產(chǎn)生隨機(jī)誤差。而使用專用測量工裝具用三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）測量結(jié)果可控，精度高；（2）操作簡單，穩(wěn)定性好，有效降低測量誤差；（3）可應(yīng)用于加工過程，降低廢品率。

【關(guān)鍵詞】測量工裝；三角型凹槽；深度；測量

1.問題提出

在我單位研制的一批產(chǎn)品過程中，產(chǎn)品上帶有如圖一所示三角形凹槽，由于該凹槽的作用是保證產(chǎn)品在進(jìn)行壓力爆破時(shí)的打開點(diǎn)，而該產(chǎn)品在使用時(shí)的爆破壓力要求控制在4±0.5MPa，為了控制產(chǎn)品爆破壓力的一致性，就要求該批零件上三角形凹槽深度尺寸需保持一致，尺寸精度需控制在0.1mm 以內(nèi)。在首批零件加工過程中，我們采用兩種方法來控制零件上三角形凹槽的深度尺寸，一是單件對(duì)刀，以零件上表面為對(duì)刀基準(zhǔn)，用設(shè)備控制進(jìn)刀深度的方法來控制孔深尺寸；二是采用間接測量法來換算出三角形凹槽深度尺寸（如圖一所示），即先使用游標(biāo)卡尺測量出三角形凹槽上端的寬度尺寸a，然后通過公式：b=a/2÷tan45 ，從而換算出三角形凹槽的深度尺寸。但是采用這兩種方法存在以下弊端：

（1）單件對(duì)刀時(shí)對(duì)刀精度要求較高，人為因素對(duì)產(chǎn)品加工精度影響較大。

（2）采用間接測量法測量三角形凹槽上端寬度尺寸時(shí)由于測量基準(zhǔn)不明確，測量出的結(jié)果準(zhǔn)確性較差，且不同操作者所測量出的尺寸值偏差較大，直接導(dǎo)致加工出的產(chǎn)品尺寸偏差過大，不能滿足設(shè)計(jì)要求。

產(chǎn)品在加工完成后需要隨機(jī)抽出幾件進(jìn)行水壓試驗(yàn)。設(shè)計(jì)要求零件在水壓試驗(yàn)時(shí)的爆破壓力需控制在在4±0.5MPa。水壓結(jié)果顯示槽深測量尺寸與水壓試驗(yàn)爆破壓力存在較大差距，且水壓試驗(yàn)爆破壓力大部分不能滿足設(shè)計(jì)要求，這說明測量的尺寸不夠準(zhǔn)確，偏差較大，不能反映實(shí)際加工情況，產(chǎn)品廢品率極高，無法交付用戶，生產(chǎn)被迫中斷。

2.解決方案

為解決此問題，需要設(shè)計(jì)一種專用量具，在通過分析此類零件的共同特點(diǎn)后，結(jié)合考慮各種量具特點(diǎn)，決定使用百分表進(jìn)行改進(jìn)后測量槽深尺寸。

2.1改進(jìn)思路

依據(jù)百分表測量精度高，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)百分表測量桿進(jìn)行改進(jìn)，普通百分表測量精度為0.01mm，可以滿足工件測量精度要求；但存在表頭過粗不能進(jìn)入三角形凹槽的問題，經(jīng)過分析百分表結(jié)構(gòu)，得知百分表測桿與表體為分體式，是通過M3或M2.5螺紋連接成一體，為了測量方便，對(duì)百分表的測桿進(jìn)行了重新加工，使其頭部成尖角，可以深入到測量槽的底部。（如圖二所示）

2.2測桿材料選擇及加工

因測桿作為一種測量量具，必須具有耐磨、耐腐蝕且不受環(huán)境溫度的影響；綜合考慮所有因素決定選擇工具鋼加表面鍍鉻處理來滿足要求。測桿材料用工具鋼T10，調(diào)質(zhì)處理HRC38～42，具有一定硬度可以提高測桿的耐磨度；表面鍍鉻增強(qiáng)測桿的耐腐蝕度。

測桿設(shè)計(jì)參數(shù)說明：直徑φ4mm，長度19mm。因?yàn)榇郎y三角形凹槽的角度為90°，因此將測桿前端圓錐角度確定為60°，角度太大則會(huì)與三角形凹槽槽壁發(fā)生干涉，角度太小則加工時(shí)難以保留圓錐尖角。

2.3測桿加工工藝

從測桿零件類型來分，應(yīng)屬于細(xì)桿類零件，通過車床加工完成所有尺寸的加工，加工測桿前端60°圓錐時(shí)不可能加工出完全尖銳的尖角，會(huì)存在約R0.1的圓角，在使用測桿測量時(shí)就就有可能存在測量誤差，但通過分析產(chǎn)品上凹槽加工過程，發(fā)現(xiàn)在加工三角形凹槽所使用的刀具前端也存在R0.2的圓角，因此測桿圓錐端的圓角不會(huì)影響尺寸測量結(jié)果。測桿加工工藝過程：粗車→調(diào)質(zhì)處理→精車→表面鍍鉻。

3.使用說明

使用方法如圖四所示。使用此方法測量時(shí)，需準(zhǔn)備平臺(tái)一件，磁力表座一件。使用過程：首先將百分表測桿壓在產(chǎn)品所加工三角槽的槽底，找出最低點(diǎn)，并將表盤調(diào)整至“0”位（如圖二示意圖（a）所示），然后輕輕將測桿抬起放在基準(zhǔn)面上（如圖二示意圖（b）所示），再讀取百分表數(shù)值，此時(shí)讀數(shù)即為槽深尺寸讀數(shù)，讀數(shù)精確，可以滿足工件要求精度。

注意事項(xiàng)：

（1）基準(zhǔn)面必須在工件表面上合適位置確定，且基準(zhǔn)面到槽底尺寸不能過大，以免百分表讀數(shù)超出量程。

（2）使用磁力表座前必須固定牢靠，不得有松動(dòng)或移動(dòng)的情況發(fā)生，防止表座移動(dòng)造成讀數(shù)誤差。

（3）百分表測桿必須與工件表面待測表面垂直，不得有影響測量精度的傾斜。

（4）測量過程中，移動(dòng)測桿時(shí)，工件不得有移動(dòng)，必須保證測量基準(zhǔn)在測桿移動(dòng)過程中一致。

（5）測桿移動(dòng)必須輕拿輕放，杜絕猛拉硬拽現(xiàn)象，防止測量桿振動(dòng)造成百分表讀數(shù)產(chǎn)生誤差。

4.應(yīng)用情況

4.1在加工的第二批產(chǎn)中品，操作者使用改進(jìn)后的百分表對(duì)加工尺寸進(jìn)行了檢測，解決了三角形凹槽深度尺寸控制難題，在隨后對(duì)以上加工的10件產(chǎn)品進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際爆破實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示測量結(jié)果準(zhǔn)確，該方法切實(shí)可行，可用于后續(xù)生產(chǎn)。

4.2改進(jìn)后的測量方法主要優(yōu)點(diǎn)有如下：

（1）改進(jìn)后的測量方法，操作簡便，測量值準(zhǔn)確，而且精度高。

（2）該測量方法，提高了生產(chǎn)效率，減少加工過程不確定因素。

（3）該測量方法，可以延伸至車床、銑床，在加工過程檢測，用源頭降低廢品率。

（4）該測量方法，對(duì)原有量具（百分表）未產(chǎn)生破壞性修改，需要的零件小，加工方便，成本低，而且又提高了量具的測量范圍，還可以復(fù)原量具原有狀態(tài)。

5.使用效果

（1）提高生產(chǎn)過程中的檢測能力。

（2）解決了工序間的質(zhì)量爭議。

（3）提高了出廠合格率。

（4）提高了檢測效率。

（5）解決了生產(chǎn)瓶頸。