叉架类零件的检验
(一)叉架类零件的功能和结构特点
叉架类零件包括各种用途的拨叉和支架。拨叉主要用作机床、内燃机等各种机器上的操纵机构,支架主要起支承和连接的作用。叉架类零件多数为不对称零件,具有凸台、凹坑、铸(锻)造圆角、起模斜度等常见结构。如图3-61、图3-62所示。
图3-61 叉类零件
图3-62 架类零件
叉架类零件的形状比较复杂,但从功能上大都可分成如下几个部分。
工作部分:对其他零件施加作用的部分,常有孔。
支承部分:支承或安装固定零件自身的部分,常有轴承孔。
连接部分:连接零件自身的工作部分和支承部分。常见的结构有肋板或实心杆。
(二)叉架类零件的检测
(1)由叉架类零件的结构特点可知,其中大部分尺寸的形成铸(锻)造直接成形,均为未注公差尺寸,测量时可用游标卡尺或钢直尺、钢卷尺、半径样板等进行测量。
(2)叉架类零件起支承作用的孔或轴均有较严的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度等要求。测量时可用外径千分尺、内测千分尺、内径量表等量具,并通过对孔或轴不同方向、不同位置的测量计算出该孔或轴的半径差,即可得出相应孔或轴的圆度或圆柱度误差。
(3)叉架类零件中另一重要的测量要求是位置公差检测,即定位平面对支承平面的垂直度公差和平行度公差;定位平面对支承孔或轴的轴向圆跳动或垂直度公差等。测量时,可利用平板、方箱或心轴与定位平面和孔贴合,并以平板、方箱表面和心轴中心线作为测量基准进行位置公差检测。
【例3-1】 测量拨叉孔直径中及中心距
,如图3-63所示。
图3-63 拨叉
孔径可用内测千分尺或内径量表直接测量;直径
可用标准圆柱进行比较测量;中心距
的测量可用游标卡尺测量两孔间最小距离后分别加上两孔半径值即可。
【例3-2】 测量轴承座孔的平行度误差[图3-64(a)]。用杠杆千分表直接测量被测孔的上下素线,测量素线对基准面的平行度误差[图3-64(b)]。测量时,将被测零件1放置在平板3上,将杠杆千分表2(或电感测头)直接伸入孔内,在若干个横截面位置,孔的上下素线处千分表示值为y1和y2,记录每个测位上的示值(y1-y2),取其中最大值与最小值代入下式,即可求得该零件的平行度误差:
图3-64 孔的平行度误差测量示意图
1—被测零件;2—杠杆千分表;3—平板
(三)叉架类零件检验训练实例
1.托架零件图
如图3-65所示。
图3-65 托架零件
2.零件几何精度分析
(1)门形截面板在此托架上主要起支承和连接的作用,其截面定形尺寸从移出剖面图上看分别是宽50 mm、高30 mm、壁厚7 mm和8 mm。这些尺寸均为未注公差尺寸,这些尺寸的极限偏差可按GB/T 1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》执行,具体选用哪一等精度应视制造工厂的实际加工能力而定。
(2)托架底板有两个长圆形孔,其定形尺寸是孔半径R6 mm、两半圆孔孔心距为3 mm,定位尺寸分别是90 mm、70 mm。主视图中尺寸R40 mm是定形尺寸,175 mm是定位尺寸,带括号的尺寸“(14)”是参考尺寸。此尺寸是在保证其他尺寸及其精度的前提下自动形成的尺寸,一般不用保证其精度。这些尺寸均为未注公差尺寸。
(3)尺寸“2×M8-7H”表示有两个螺孔,M表示普通螺纹,8表示基本尺寸(大径)为8 mm,螺距是1.25 mm。因为是标准的粗牙螺纹,所以该螺距尺寸并没有在标注中写出。7H表示中径和顶径的公差带代号,表示该内螺纹精度为7级,基本偏差为H,其定位尺寸分别是15 mm、20 mm。
(4)该零件上一个最精确的孔,φ35是基本尺寸,单位为mm,H是基本偏差代号,8是表示标准公差的等级,即精度等级为IT8,括号内“+0.039”是上极限偏差,“0”是下极限偏差(单位均为mm),所以公差是0.039 mm。
(5)几何公差:孔的轴线相对于A基准面在任意方向的垂直度公差为φ0.015 mm,其精度等级介于IT5~IT6之间,且接近IT5级,属于非标准公差值。
3.检测用量具与辅具
35~50 mm内径千分表、游标卡尺、检验平板、方箱、千分表、表架、φ35 mm标准检验心轴。
4.零件检测
(1)尺寸误差的检测
此托架零件仅有一个“φ35H8”孔的尺寸精度等级较高,达到了IT8。该孔实际尺寸的检测可用量程为35~50 mm的内径千分表进行,使用前应在计量室对其进行校对,使其千分表在尺寸35 mm处读数归零。其他未注公差的尺寸可用游标卡尺或钢直尺进行检测,当然有的尺寸要使用间接测量法进行测量。两个“M8”的内螺纹的检测一般需要使用相对应的规格、尺寸和精度的螺纹塞规来进行。
(2)垂直度误差的检测
此托架零件“φ35H8”轴线相对于顶面A的垂直度要求较高,这里可用尺寸为150 mm的0级或00级方箱进行检测。方法如图3-66所示:将托架的顶面A与方箱的一个工作面可靠接触并定位,用C形夹具将托架工件夹紧在方箱上,将方箱连同夹好的工件一起放置在0级检验平板上,方箱与检验平板的接触定位面应与上述托架顶面A垂直,在工件的φ35H8孔中插入一根标准心轴,它们之间的配合应无间隙,即用心轴模拟被测轴线,此时心轴轴线应与检验平板处于垂直状态;取一带表座的千分表也放置在检验平板上,调整千分表的位置使其测头与露在被测孔面外且靠近基准面A的那一侧心轴圆柱面的最高位置的素线接触,接触点要尽可能靠近被测孔端面并产生一定的压缩量;随后将千分表调零,沿检验平板移动千分表及其表座,用千分表测头与露在工件孔另一端端面的外心轴圆柱面处于最高位置的素线接触,接触点同样要尽量靠近工件被测孔另一端端面,观察并记录此刻千分表的读数(Δx)。
图3-66 孔轴线垂直度误差检测第一步
这一阶段结束后,将方箱连同夹在上面的工件绕被测孔轴线转过90°,再放置在检验平板上,如图3-67所示。用上述带表座的千分表进行与上述方法相同的检测过程,同样将靠近A面的那一端千分表调零,远离A面的那一端读数(Δy),得另一方向的检测值,则工件被测孔轴线的垂直度误差应为:
图3-67 孔轴线垂直度误差检测第二步
复习思考题
1.箱体类零件空间尺寸的检测内容有哪些?
2.箱体类零件几何误差检测基本方法有哪几种?
3.简述平台测量法用的主要检验器具和辅具。
4.根据叉架类零件的结构特点,其中大部分尺寸可以用哪些量具进行测量?
5.叉架类零件起支承作用的孔或轴一般有哪些要求?测量时可用什么量具?
6.请叙述如何利用平板、方箱或心轴等平台检验方法进行位置公差检测。
7.间隙法检测垂直度误差中,应该注意什么情况下塞尺的尺寸就是垂直度误差值?什么情况下需要进行计算?
8.怎样检测以外圆柱面轴线为基准的轴向圆跳动误差?
9.用什么量具进行内孔沟槽尺寸的检测?
10.用标准圆柱或检验心轴模拟轴线检测过程中,应该在计算公式中带入圆柱的什么数值进行计算?为什么?