淺談提高心盤彈簧座量規(guī)精度的措施

繆瑋

【摘 要】量具是檢測(cè)產(chǎn)品是否合格的重要測(cè)量工具。尤其是長(zhǎng)而薄的量具在制作過(guò)程中由于它形狀復(fù)雜，加工難度較大、精度要求較高等原因會(huì)普遍出現(xiàn)變形、測(cè)量困難、尺寸不易控制等一系列問(wèn)題。

本文以心盤彈簧座量規(guī)為例，對(duì)其在制作過(guò)程中所暴露出的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出解決問(wèn)題的方法及改進(jìn)措施。確保制作的量具達(dá)到圖紙尺寸設(shè)計(jì)要求。

【關(guān)鍵詞】量具；心盤彈簧座量規(guī)；原因；措施

中圖分類號(hào)： U279.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）08-0146-002

A Brief Discussion on the Measures to Improve the Precision of the Plate Spring

MIAO Wei

（Department of electromechanical equipment of qishuyan locomotive co.，LTD.，jiangsu changzhou 213011）

【Abstract】Measuring tools are important measurement tools for testing whether the product is qualified.Especially long and thin measuring tool in the process of production due to its complex shape，high accuracy，processing difficult reason to widespread deformation， difficult measurement and size is not easy to control，a series of problems.In this paper，we analyze the problems that are exposed in the process of making the heart plate spring，and put forward the methods and measures to solve the problem.Ensure that the measuring tools are required to meet the design requirements.

【Key words】Measuring tools；Dial spring seat gauge；The reason；Measures

1 分析圖紙要求

以心盤與彈簧座量規(guī)的制作為例。該量規(guī)是專為搖枕制作的極限磨耗量規(guī)，用于檢查裝有磨耗圈的心盤面至彈簧座間距離，在測(cè)量時(shí)要保證量規(guī)與彈簧座三點(diǎn)接觸良好，然后將刻有指示器的立柱降至心盤面上，用0.82mm塞尺檢查心盤的兩個(gè)接觸點(diǎn)應(yīng)能止住，垂直滑動(dòng)立柱上的指示器應(yīng)在最大和最小刻線之間，因而其制作精度的好壞將直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

1.側(cè)板2.量規(guī)體3.端板4.組件-垂直滑動(dòng)柱

5.定位銷6.測(cè)量支座

由上圖我們可以分析處該量規(guī)需要保證的尺寸均位空間尺寸，而且圖中所示A、B、C平面之間為空間尺寸相對(duì)位置精度只有正負(fù)0.05mm，而且各個(gè)平面的平面度要求為0.05mm，對(duì)機(jī)加工及后續(xù)組裝有非常高的要求，制作過(guò)程中出現(xiàn)廢品的幾率非常高。

2 分析原工藝

各個(gè)零部件按照?qǐng)D紙所要求的尺寸加工到位以后按總圖要求組裝，然后根據(jù)圖紙尺寸公差對(duì)各個(gè)定位零件進(jìn)行調(diào)整組裝測(cè)量。

這樣組裝在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：

1）件1側(cè)板組裝以后兩塊板的平面度比較差，以此為定位來(lái)測(cè)量，誤差比較大。

2）件4滑動(dòng)柱與件2量規(guī)體裝配后的垂直度變化就比較大，而且容易導(dǎo)致C平面與B平面上定位銷的平面平行度偏差較大。

3）件4組件-量規(guī)體上的底板在焊接后會(huì)出現(xiàn)變形的情況，使B平面上兩個(gè)定位銷端部的平面度0.05mm得不到保證。

4）件6兩個(gè)測(cè)量支座焊接并去應(yīng)力以后變形比較嚴(yán)重，導(dǎo)致A平面。

5）量規(guī)上的定位銷使用一段時(shí)間后出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)量尺寸超差。

3 分析尺寸超差的原因及解決對(duì)策

原因分析

（1）對(duì)側(cè)板進(jìn)行平面度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)平面度極差，部分地方誤差有2mm之多，分析發(fā)行由于兩個(gè)側(cè)板都是由火焰切割而成，該零件長(zhǎng)超過(guò)1200mm，寬度超過(guò)640mm，厚度只有10mm而且每一塊側(cè)板上還有4個(gè)比較大的腰形減輕缺口，所以在加工完成以后變形比較大。

（2）對(duì)量規(guī)體垂直度及兩個(gè)定位銷平面度誤差較大從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：

1）首先對(duì)件2量規(guī)體進(jìn)行檢測(cè)

用內(nèi)徑杠桿百分表測(cè)得件6的40孔徑符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸。再對(duì)40孔和C面是否垂直進(jìn)行了垂直度測(cè)量。測(cè)出孔與端面不垂直。因而使它們的垂直度誤差直接反應(yīng)在件3滑動(dòng)柱兩端測(cè)量頭上，由于柱體較長(zhǎng)，誤差被放大。

是什么原因造成40孔和端面的不垂直呢？經(jīng)過(guò)與工藝師分析后得知加工40孔是以B平面為基準(zhǔn)的。由于B、C兩面刨床加工后沒(méi)有進(jìn)行精加工，所以存在一定的垂直度誤差。繼而造成孔和端面的不垂直。如下圖所示：

2）其次對(duì)件3垂直滑動(dòng)柱進(jìn)行檢測(cè)。用25—50的外徑千分尺對(duì)直徑40的柱體進(jìn)行分段測(cè)量。依測(cè)量出的結(jié)果得知柱體有直線度誤差，產(chǎn)生一定的錐度。和件6配合后上下滑動(dòng)不暢，間隙大小不一，滑動(dòng)柱在孔內(nèi)可隨間隙晃動(dòng)。導(dǎo)致左右兩測(cè)量頭不穩(wěn)定因而得不到正確的測(cè)量結(jié)果。

另外還發(fā)現(xiàn)焊接在垂直滑動(dòng)柱上的測(cè)量底板在焊接應(yīng)力的作用下有變形現(xiàn)象也是造成尺寸超差的原因之一。

（3）由總圖可見(jiàn)件6兩測(cè)量支座和量規(guī)體是焊接固定的，在裝配過(guò)程中因其已經(jīng)變形不能調(diào)整而使得A平面4個(gè)定位銷平面度難以保證。

（4）定位銷全部都是直接緊配在相應(yīng)的孔來(lái)保持固定，這樣在使用過(guò)程中容易由碰撞而引起定位銷位置發(fā)生變化。

采取措施

圍繞上述分析的主要原因針對(duì)各個(gè)零件我們采用了相應(yīng)的解決方法：

1）通過(guò)減小每塊板上的4個(gè)大的腰形減輕缺口尺寸，使其變形達(dá)到最小并且將兩個(gè)側(cè)板在切割完成以后進(jìn)行校平，盡可能的減少由于側(cè)板變形而引起的誤差，并且兩側(cè)板在校平后由平面磨加工兩平面。磨削時(shí)薄板和磨床工作臺(tái)之間間隙一定要用塞尺墊平。反復(fù)磨幾次磨至0.05mm塞尺不能通過(guò)為止。

2）增加件3量規(guī)體磨削工藝，刨床加工后再由磨床對(duì)A、B、C 、E幾面進(jìn)行磨削，確保各加工面相互間的垂直度和平行度，誤差不得超過(guò)0.02mm.。坐標(biāo)鏜加工40孔時(shí)以E面為基準(zhǔn)用百分表校直C面后進(jìn)行精鏜，保證孔的垂直度和表面粗糙度達(dá)到規(guī)定的工藝要求。

件4垂直滑動(dòng)柱在加工40柱體時(shí)不加工至尺寸，留0.30mm左右磨削余量，并把測(cè)量板上A面也光出保證A面與柱身垂直。最后由外圓磨床根據(jù)件3的40孔徑進(jìn)行配磨。確保兩件之間滑動(dòng)靈活，間隙合理。如下圖所示：

（3）將測(cè)量支座上的測(cè)量座由焊接式改為可調(diào)節(jié)的螺栓加定位銷連接，這樣可以比較容易的調(diào)整測(cè)量支座進(jìn)而保證A平面的平面度，其改進(jìn)方法如下：

先在座體上用銑床加工10mm 槽，配做兩塊30*120*10的定位板嵌入后焊接。熱處理去應(yīng)力后精刨C面。銑床以加工好的C面為基準(zhǔn)磨出A平面，保證垂直度0.02mm，然后加工各螺孔，在調(diào)整組裝達(dá)到要求后每個(gè)定位板均裝上2只定位銷，保證其定位的準(zhǔn)確。如下圖所示：

（4）定位銷結(jié)構(gòu)也適當(dāng)改變?cè)黾勇菁y，組裝后可以將定位銷固定下來(lái)，保證其在實(shí)際使用過(guò)程中不發(fā)生位置改變。其原結(jié)構(gòu)與改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

4 效果檢驗(yàn)

按圖紙要求將量規(guī)組裝好，原先的測(cè)量方法也要改動(dòng)。量規(guī)檢測(cè)最好是在自由狀態(tài)下進(jìn)行，可以減少外力作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。具體方法是在量規(guī)體兩端和測(cè)量臺(tái)面間各墊一個(gè)直徑相同的圓柱滾子。量規(guī)按測(cè)量要求牢固的固定在方箱上，取出滾子，在自由狀態(tài)下對(duì)圖紙上各項(xiàng)尺寸進(jìn)行檢測(cè)。

采取以上改進(jìn)措施后，由于保證了各零件的加工精度及測(cè)量方式的改進(jìn)，量規(guī)各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了工藝設(shè)計(jì)要求。提高了制作精度，縮短了測(cè)量時(shí)間。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)心盤彈簧座量規(guī)在安裝測(cè)量過(guò)程中問(wèn)題的分析、解決問(wèn)題的手段后我認(rèn)為量具在制作過(guò)程中首先要注意基準(zhǔn)的正確選擇、零件之間相互的關(guān)聯(lián)性。盡可能的減少焊接工藝，以減少焊接變形。裝配前清理零件上的油污，保證光潔干凈。復(fù)驗(yàn)關(guān)鍵零件的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度等都要符合設(shè)計(jì)要求。