摘要:阐述一种典型的功能量规——同轴度量规的设计步骤,并分析用同轴度量规测量时产生误差的原因及减小误差的方法。 关键词:同轴度量规误差
1、前言
功能量规是检验零件关联被测要素的实际轮廓是否超越规定边界(最大实体边界或实效边界的量规。边界的方向由基准确定,位置由基准的理论正确尺寸确定。一般情况下,在被测要素和基准要表素的尺寸(如孔和轴的直径、槽和凸台的宽度等检验合格后,再使用位置量规检验,若位置量规能自由通过,则表示被测的实际轮廓未超越规定边界。 GB/T8069-1998《功能量规》国家标准适用于按GB1182~1184《形状和位置公差》,GB4249《公差原则》所规定的被测要素遵守相关原则(最大实体原则、包容原则的平行度、垂直度,倾斜度、同轴度、对称度和位置度的量规。
同轴度量规是实际生产中广泛使用的一种位置量规,具有设计加工简单,使用方便,成本低廉等优点。下面对同轴度量规的设计方法及使用同轴度量规测量时可能产生的误差作简单的阐述与分析。
2、同轴度量规的设计
同轴度误差是指被测实际轴线对基准轴线(或公共轴线同轴度程度的定位误差。因此,同轴度误差是包容被测实际轴线,且与基准轴线(或公共基准轴线同轴的定位最小包容区域的直径,即要素的实际轴线对基准轴线的允许变动量。公差带定义为直径为公差值t,且与基准轴线同轴(重合的圆柱面内的区域。如图1所示:
(图1
同轴度误差可用圆度仪测量、坐标法测量,打表测量以及综合量规检验。
用综合量规测量时综合量规的直径分别为基准孔的最大实体尺寸和被测孔的实效尺寸。若综合量规能通过,表示被测零件的同轴度合格。
综合量规的工作部分尺寸则可以按照GB/T8069-1998《功能量规》的设计公式来计算,即:
定位部分:
(1基本尺寸d BP=D1MMC
(2极限尺寸d LP=D BP0 -TP
(3磨损极限尺寸d WP=D BP-(TP+WP
测量部分:
(1基本尺寸d BM=D2MMC-t
(2极限尺寸d LM=(D BM+FM0 -TP
(3磨损极限尺寸d WM=(D BM+FM-(TM +WM
其中TP、WP、TM、WM及FM可以从GB/T8069-1998中查出。
必须指出,上述所列量规设计公式只适用于分
别检验场合,即是在零件基准孔本身的形位公差和尺寸公差检验合格后再作为基准检测其它要素。量规能够完全插入,则制件该检测项目合格。
我们可以看一个典型的例子:如图2所示为制件YT6126Z.010151(气缸盖上的一组孔。要求测量的Φ12.4孔对Φ25.4的同轴度为Φ0.1。
(图2
量规简图如图3所示:
(图3
量规工作部分尺寸计算如下:
(1量规公差:
a.定位部位根据Tt=0.052由表查得:TP=0.003, WP=0.003
b.测量部位根据Tt=0.043+0.1=0.143由表查得: TM=0.005,WM=0.005
c.测量部位根据Tt=0.143由表查得:FM=0.016
(2按公式计算量规工作部位的尺寸:
a.定位部分:
d BP=D1MMC=25.4
d LP=D BP0 –TP=25.40
-0.003
d WP=D BP-(TP+WP=25.4-(0.003+0.003
=25.394
b.测量部分:
d BM=D2MMC-t=12.4-0.1=12.3
d LM=(D BM+FM0 –TP=(12.3+0.0160
-0.005
=12.3160
-0.005
d WM=(D BM+FM-(TM+WM
=(12.3+0.016-(0.005+0.005=12.306 这是最基本的同轴度量规型式,在实际生产过程中,会遇到许多复杂的零件,其同轴度要求也会有所不同,例如:内孔对外园的同轴度、几个孔或轴间的同轴度、对公共轴线的同轴度等,所设计的同轴度量规外形及结构尺寸会有所不同,但其工作部分的计算原理都是相同的。
3、同轴度量规测量的误差分析:
3.1、误差原因分析:
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