螺紋孔系位置度綜合檢具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

肖 穎

（西安理工大學(xué)，西安 710054）

1 螺紋孔系位置度檢測(cè)方法的現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)中的螺紋孔一般僅起到連接的作用，其公差范圍大，加工精度的符合性很容易被忽略，而螺紋孔系的加工精度對(duì)于裝配的影響是非常大的。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)螺紋孔的測(cè)量要求也越發(fā)嚴(yán)格。

目前，螺紋孔位置度的測(cè)量方法主要集中在利用三坐標(biāo)，但使用三坐標(biāo)測(cè)量有效率低、成本高、測(cè)量不確定度大等缺點(diǎn)，在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求日益增高的今天，設(shè)計(jì)開發(fā)一種用于快速檢測(cè)的螺紋孔位置度綜合檢具是滿足大批量生產(chǎn)的迫切需要。

2 位置度綜合檢具的設(shè)計(jì)原理及方法

位置度綜合檢具作為功能量規(guī)的一種，其設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合功能量具的設(shè)計(jì)要求，分為檢驗(yàn)部位、定位部位、導(dǎo)向部位三大部位。

2.1 位置度綜合檢具的設(shè)計(jì)原理

檢驗(yàn)部位的尺寸、形狀、方向和位置應(yīng)與被測(cè)要素的邊界（最大實(shí)體實(shí)效邊界或最大實(shí)體邊界）的尺寸、形狀、方向和位置相同。

若基準(zhǔn)要素為中心要素，且最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素，則定位部位的尺寸形狀、方向和位置應(yīng)與基準(zhǔn)要素的邊界（最大實(shí)體邊界或最大實(shí)體實(shí)效邊界）的尺寸、形狀、方向和位置相同。

若基準(zhǔn)要素為中心要素，但最大實(shí)體要求不應(yīng)用于基準(zhǔn)要素，則定位部位的尺寸、形狀、方向和位置應(yīng)由基準(zhǔn)要素的實(shí)際輪廓確定，并保證定位部位相對(duì)于實(shí)際基準(zhǔn)要素不能浮動(dòng)。

若基準(zhǔn)要素為輪廓要素，則定位部位的尺寸、形狀、方向和位置應(yīng)與實(shí)際基準(zhǔn)要素的理想要素相同。導(dǎo)向部位的形狀、方向和位置應(yīng)與檢驗(yàn)部位或定位部位的形狀、方向和位置相同。由檢驗(yàn)部位或定位部位兼作導(dǎo)向部位時(shí)（無臺(tái)階式），導(dǎo)向部位的尺寸由檢驗(yàn)部位或定位部位確定。臺(tái)階式導(dǎo)向部位的尺寸自行確定。

2.2 位置度綜合檢具的設(shè)計(jì)方法

本文介紹的綜合檢具用于16個(gè)M10螺紋的位置度檢驗(yàn)，根據(jù)工藝中螺紋孔的位置度要求，將AA孔和V孔分別作為綜合檢具定位用的圓銷和菱形銷所插入的定位孔，保證檢驗(yàn)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)的一致性，如圖1所示。

對(duì)于螺紋孔的位置度檢測(cè)，有大徑、中徑、小徑三項(xiàng)，根據(jù)《普通螺紋 極限尺寸》（GB/T 15756-1995）中普通螺紋極限尺寸的要求，結(jié)合實(shí)際使用過程，采用中徑檢測(cè)的方法［1］。本檢具的設(shè)計(jì)就主要基于螺紋孔中徑的檢驗(yàn)具體設(shè)計(jì)方法。

圖1 螺紋孔系及定位孔

根據(jù)GB/T 15756-1995查得，M10-7H螺紋中徑Dmax=9.250，Dmin=9.026；根據(jù) GB/T 8069-1998的規(guī)定，得到中徑尺寸公差TD=9.250-9.026=0.224，中徑形位公差tM=0.2［2］。

根據(jù)Tt=0.224+0.2=0.424，由功能量規(guī)各工作部位的尺寸公差、形位公差、允許磨損量及最小間隙的數(shù)值表查得：

檢驗(yàn)部位的尺寸公差TD=0.01，允許最小磨損量WD=0.01；導(dǎo)向部位的尺寸公差TG=0.006，允許最小磨損量WG=0.006；最小間隙Smin=0.005，工作部位位置公差tD=tG=0.016；檢驗(yàn)部位對(duì)導(dǎo)向部位的位置公差t′G=0.005。

根據(jù)Tt=0.424，由功能量規(guī)檢驗(yàn)部位的基本偏差數(shù)值表序號(hào)4查得，檢驗(yàn)部位的基本偏差值FM=0.05。由功能量規(guī)工作部位尺寸的計(jì)算公式表中公式，計(jì)算量規(guī)工作部位尺寸[2-3]。

2.2.1 檢驗(yàn)部位

2.2.2 導(dǎo)向部位（有臺(tái)階）

對(duì)于內(nèi)表面來說，DGB=10.2。

對(duì)于外表面來說，dGB=DGB=10.2。

3 結(jié)論

通過以上方法設(shè)計(jì)的螺紋孔系綜合檢具已投入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用，取得了良好的檢測(cè)效果，在實(shí)際應(yīng)用中能夠與三坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果保持一致，大大降低了零件的檢測(cè)成本和三坐標(biāo)操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。