InternalCombustionEngine&Parts
0引言在机械设计中，机器、仪器或者一些小的装置中都有很多部件、零件，部件、零件间的装配有很多型式，其中以中心定位加上圆周均布多个孔的安装方式是一种常见的安装方式，如在变速器中的主减速齿轮与差速器外壳体的间装配，汽车法兰等，它们都是以两零件之间的中心圆为装配定心基准，端面上圆周均布若干个相同尺寸的孔，并用螺钉联接紧固。这种安装方式要求均布孔有位置度要求，如果相关孔的位置度不好，就会导致两零件无法装配，所以在加工及成品检测中都需要其的位置度进行控制。图1是一种法兰零件的图纸。
图1法兰盘的位置度要求1测量方法对于圆周均布孔的位置度的检测方法有两大类，一类是用位置度专用检具，这是一种功能性的检测方法，另一种是用三坐标检测仪，它可以检测出各孔位置度的实测值。1.1位置度专用检具位置度专用检具是一种用检测销检测位置度，其操作简单，可以快速判断零件是否合格，它更适用于在线测量，如图2，但也需要在设计中注意以下情况。
图2简易的均布孔位置度专用检具这种方法更适用于当孔的位置度标注中有最大实体的标注，如果图纸中的被测孔没有注明最大实体，根据量规设计原则，检测销尺寸要除去均布孔直径尺寸公差来计算出检测销的尺寸。如果孔位置度的参考基准没有标注最大实体，那么检测中零件的中间孔与检具的定位轴之前的间隙就要求很小，为了保证检测精度，需要在定位时考虑定位轴设计为可涨心轴，可涨心轴的设计不仅仅可以确保定位精度，还更方便装夹零件，如有些零件的中间内孔的厚度尺寸比内孔尺寸小很多，比例达到1：10，此时零件的轴线很短，在检测装夹过程中，零件很容易卡在检具的定位轴上，涨套由于自身的可涨性，在松弛状态尺寸应比零件内孔小0.1，这样零件很容易地放入专用检具的定位轴上，放入后再转动涨套上的螺母，确保涨套与零件内孔的间隙小于0.01。除了定位轴使用涨套，还可以在检具中增加一个零件放入的导向机构，导向机构也可以辅助零件放入检具时的正确方向，以达到方便、快速的装夹零件。1.2测量基准中心点的评价方法我们知道零件内孔的圆度在评价时有几种不同的评评价方法，这种方法也可适用于位置度检测时的坐标中心点的判断，对于内孔基准选用最小内接圆或最小二乘法，对于中心外圆，采用最小外接圆及最小二乘法。若零件圆度要求较小时，当配合紧配后时，采用最小二乘法，其内孔实际形变与最小二乘法的拟合圆最为贴近，当零件圆度较大时，过盈量较小时，相对于内孔基准选择时检测基准为最小内接圆为贴近，相对于外圆基准用最小外接圆更为贴近实际使用。1.3定向基准的选择除了测量坐标系中心点的选择，检测坐标系中的第二基准也很关键，如果选取圆周均布中的不同的孔为基准时，检测结果差别很大，且不符合实际装配情况，以孔1为第二基准建的检测坐标系，如果以孔2为基准，孔1就会与坐标系的Y轴有个偏差，所以说选择不同的孔，评价其它孔的位置度结果不相同。根据实际装配情况，装配时不会以其中一个均布孔定向，是根据所有均布孔的一个综合位置来装配，所以检测评价时也综合各个均布孔的位置来调整测量基准，我们可以采用极值法来修正位置度测量结果，它是先以其中一个孔为基准，可以是任意的一个孔为基准，测量后再综合所圆周均布孔的位置度检测赵江英曰曾林伟曰芦杰曰骆耀（麦格纳格特拉克（江西）传动系统有限公司，南昌330000）摘要院中心定位，圆周上均布多孔的位置度的检测，无论是用功能型的专用检具还是在三坐标上检测，为了更好、准确地测量，都需要进行一定分析，功能型的专用检测需要考虑位置度的标注，在设计中增加一些辅助定位及夹紧装置。三坐标上检测要注意检测坐标系的建立，为了提高检测精度，以均布中的各孔的实际位置，利用综合法找到评价的坐标系。关键词院圆周均布孔；位置度；三坐标测量仪；专用检具；基准；综合法·147·内燃机与配件有孔的位置情况，利用综合法进行调整，并确定修正角度后再确定新的评价基准来评价各个均布孔的位置度，这种综合法的修正使得测量基准具体唯一性，以下是理论方法及计算。如圆周上均布四个孔A、B、C、D，各孔之间要求为90毅均布，如果以A孔与基准孔为第二基准，A孔的角度偏差为0毅，各孔与基准的角度偏差为A=0毅，B=0.5毅，C=-0.1毅，D=0.3毅中间值为0.175毅，所以各以值坐标基准为转-0.175毅，此时更新后的各孔与基准的角度误差为A=-0.175毅，B=0.325毅，C=-0.275毅，D=0.125毅。如果以B孔与基准孔为第二基准，各孔与基准的角度误差为A=-0.5毅，B=0毅，C=-0.6毅，D=-0.2毅，中间值为-0.325毅，以值坐标基准为转0.325毅，此时更新后的各孔与基准的角度误差为A=-0.175毅，B=0.325毅，C=-0.275毅，D=0.125毅。所以无论以哪个孔为坐标的第二基准，各孔之间及各孔与中心基准圆之间的位置始终都不会改变，所以通过这种计算很容易找到正确的第二基准，在三坐标检测过程中无需重新再检测，只需要在评价时对第二基准进行修正后就行。以下是实物检测报告，在直径40的圆周上均布六个孔的位置检测结果如表1所示。标准实测值点1xy角度位置度20.00000.00000.00000.000019.98600.00000.00000.0280点2xy角度位置度10.000017.320560.00000.000010.011017.350560.01560.0639点3xy角度位置度-10.000017.3205120.00000.0000-9.982017.3010119.98330.0531点4xy角度位置度-20.00000.0000180.00000.0000-20.00000.0340179.90260.0680点5xy角度位置度-10.0000-17.3205240.00000.0000-10.0400-17.3205239.90080.0800点6xy角度位置度10.0000-17.3205300.00000.000010.0000-17.3000300.02940.041表1
第一次检测以第一个孔为定向基准，所以第一基准的角度偏差为0度，如表2。角度偏差中值为，角度基准需要偏差-0.028，定向基准经过转换后如下，每个孔的坐标值及位置度得到的修正。结果如表3。通过修正可以得出最大位置度偏差的5号孔原来的位置度是0.08，经过修正后为0.063，原来1号孔为原来的0.028变成了0.034，但这种方法无论选择哪个孔为定向基准，按这种综合法修正后的每个均布孔的位置度值都是一样的。2结束语综合以上所述，对于圆周均布的孔的位置度检测，如果需要使用功能型的专用检具，需要考虑位置度的标注是否有最大实体，设计时需要考虑零件的装夹，确保方便快捷，用三坐标检测仪检测时，如果需要提高检测的准确性及重复性，需要考虑基准的选择，特别是在第二的定向基准，需要综合考虑各孔的位置，用极值法找到唯一。参考文献院[1]刘万利.关于跨球距检具校对规M值的测量方法[J].工艺装备，2018（13）：157-158援[2]刘旭.箱体零件台阶孔深度测量专用检具设计[J].轻工科技，2018（11）：157-158援[3]牟朋真.一种特殊结构的齿测检具设计[J].机械化工，2017（04）：84-85援[4]陆琮瑜.双联齿轮对齿角度的测量[J].科技世界，2018（24）：15-16援标准实测值点1xy位置度20.00000.00000.000019.98600.00980.0342点2xy位置度10.000017.32050.000010.002517.35540.0700点3xy位置度-10.000017.32050.0000-9.990517.29610.0524点4xy位置度-20.00000.00000.0000-20.00000.02420.0484点5xy位置度-10.0000-17.32050.0000-10.0315-17.32540.0638点6xy位置度10.0000-17.32050.000010.0085-17.29510.0535表3角度偏差孔1孔2孔3孔4孔5孔600.015645-0.01674-0.0974-0.099150.029402表2·148·