空间尺寸的加工与检测 - 文章

空间尺寸的加工与检测

作者：中国工程物理研究院阎可明

1 简介

在图1所示的工件中，在圆周上不对称分布有多处斜孔。斜孔的尺寸精度要求较高。由于空间位置尺寸相互影响，且要求检测的基准点不是实体上的点，无法直接测量，加工和检测具有一定困难。

图1 工件

工件的直径与重量大，受机床加工能力的限制，只能在卧式镗床上加工。如何对斜孔空间位置尺寸进行检测和控制，对保证加工质量具有重要作用。

2 工艺方法

先在斜孔中心位置准确预作Ø50H6孔，便于加工时利用基准球找正，确定斜孔的中心位置。

在弯板上固定两个90°夹角的定位轴承，工件利用弯板和两个轴承定位，靠自重紧贴在弯板端面和轴承的外圆柱面上，可以进行圆周方向的分度。

镗床工作台旋转斜角，用正弦规对角度进行精确校正。找正放入预作孔内的基准球，根据基准球的固定值A计算出机床主轴应偏移d=A sina，才能调整到斜孔中心位置。如图2(a)所示。

通过基准球和测量基准转换，用直接或间接的测量方法来控制斜孔的空间位置尺寸。并可以消除工件的定位误差及加工过程中工件变形的影响。

(a) (b)
图2 加工检测示意图

通过基准球和测量基准转换，用直接或间接的测量方法来控制斜孔的空间位置尺寸。并可以消除工件的定位误差及加工过程中工件变形的影响。

3 检测

用内孔的实测值及基准球到内孔母线的尺寸D，将所需控制的径向尺寸1000±0.05换算到内孔母线到斜孔中心的距离尺寸d。高度尺寸20±0.03的控制是用测量基准球到工件端面的距离月，再根据几何关系计算斜孔中心到工件端面的高度h。如图2(b)所示。

d=(D-SØ/2)-A sina
h=A coca-(H-SØ/2)

4 误差分析

空间斜孔的深度尺寸h和径向尺寸d相互影响，在斜孔加工时应进行尺寸补偿，两个方向的尺寸必须相互兼顾，互相弥补。

通过试切法，测量基准球到工件端面的距离以及基准球到工件内孔的尺寸，再根据其几何关系来确定斜孔中心的正确位置。

图3 误差分析

当斜孔理论正确中心在O点，其径向尺寸为d，深度尺寸为h。当加工到O'点时进行测量，其径向尺寸为d'，深度尺寸为h'，其偏差为:

Dd=d-d'
Dh=h-h'

机床y方向进给及x方向偏移对深度尺寸和径向尺寸两个方向的综合影响见图3。其计算关系式如下：

Dx=Dh sina+Dd cosa
Dy=Dh cosa-Dd sina

根据已测得的径向尺寸和深度尺寸，分别计算出理论尺寸与实测值的差值，再应用上式计算出机床应该在y方向的进给量和二方向的偏移量。

通过上述加工与检测方法的实施，可以准确对空间斜孔的位置尺寸进行控制，从而获得较高的加工精度。可为解决类似问题提供参考。(end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2005-4-8，阅读1594次)

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