《东方电机））２００８年第６期 ５１ 窄间隙环形槽底直径快速精确测量方法 汪东生段美华刘立霞 摘要本文对实际工作中经常遇到的窄间隙环形槽底直径的传统测量方法及 其存在的问题进行了分析，提出了一种快速、经济实用的测量方法并对该方法测 量误差控制、优缺点和可行性进行了研究。该方法在实际检验工作中进行了验 证和推广，取得了较好的实际应用效果。 关键词 窄间隙环形槽槽底直径测量方法 １ 引 言 在实际生产工作中，我们会经常遇到 些窄间隙环形槽的精密测量。这些环形 槽的底径都有的一个共同特点是：公差带 都在０．０３～０．０７ｍｍ之间，内径千分尺以 一直径。 该方法存在问题： 及内径百分表都无法直接测量到，通常是 采用一些辅助量块或游标卡尺测量，测量 精度不高且效率较低。为此，我们在总结 传统方法经验的基础上提出了一种效率和 测量精度更高的先进测量方法。 图１ （１）误差较大。上面计算方法直径＋ ２传统测量方法及其存在问题 ２．１ 深度尺辅助测量法 ２倍的槽深，忽略了测量槽深时的弦高（弦 高指深度千分尺，尺座垂直放在圆弧面上 产生的间隙，因尺座有一定的宽度），如考 虑弦高，由于弦高与尺座宽度和测量部位 内径大小有关，计算较为复杂。 （２）效率低。对单件检验可行，但对 内径千分尺（内径百分表）＋深度游 标尺或深度千分尺。如图１所示的套筒密 封槽槽底直径的测量。过去是先用内径千 分尺或百分表测出槽顶的直径＋２００，以此 大批量的检验就显得既慢又繁琐，因为操 作为基准，再用游标卡尺测深杆测量槽深， 再以此计算槽底直径＋２２０。如果游标卡 作者每干好一个槽，都要请检查去测量，若 测量不合格再修（因这种测量方法需要有 一尺不能进人再小一点的孔内测量，那就改 用测量深度千分尺进行测量。实测直径 ＋２００＋２倍的槽深，等于槽底＋２２０的 来稿时间：２００８年９月 定的测量技术），如果检查员暂时没空 或工件温度较高需等待温度降下，势必耽 ５２ 误生产进度；如操作者自行取下工件，交检 时不合格需返修，该件便需重新上机床找 正，由于公差小找正相当麻烦，既费时间又 费事费劲，还不能保证质量。 （３）应用范围不广，它仅实用于如图 一所示的工件内孑Ｌ较大工件，对于孔内径 小于６１００的工件，内径千分尺和深度尺 无法进人。 ２．２辅助器具法 对于孔内径小于＋ｌｏｏ的工件，内径 千分尺和深度尺无法进人，无法采用第一 种方法测量，为此使用能放入槽内的标准 量块小圆球（圆柱销）法。 先用内径量表或标准销测量出工件的 内孔尺寸，再将一件能放人槽内且能露出 槽顶的标准小圆球（柱）或量块（对槽宽大 于槽深的用标准小圆球或圆柱销，对槽宽 小于槽深的使用标准量块），使用内径量 表或标准销测量出小圆球（柱）或量块露 出槽部的顶部到工件内孔对点的最大尺寸 Ｌ。Ｌ＋量块高或小球（圆柱）直径一内孑Ｌ 直径＝槽深，则槽底直径＝内孔直径＋２ 倍槽深，如测量尺寸Ｌ时采用的是标准量 块或圆柱销，则计算槽深时还需考虑由于 量块或圆柱销有一定长度而有一个弓高， 量块或圆柱销长度短内孔尺寸较大时所形 成的弓高较小时可忽略。 该方法的优缺点 优点：适用范围广，可适用于内径 １０ｍｍ以上的所有孔内环形槽和外圆柱面 上环形槽的检测。 缺点：测量尺寸Ｌ较麻烦，需要较多 规格的检查销，甚至还需要塞尺辅助测量， 且往往需要多次尝试才能准确得到尺寸 Ｌ；同时量块或圆柱销有一定长度，内孑Ｌ尺 寸常较小所形成的弓高较大，不能忽略，弓 高的确定比较复杂。 《东方电机）２００８年第６期 ３ 快速、准确测量的新方法——弧 形量块法 ３．１ 弧形量块测量法的可行性 我们知道一个圆柱面是由无数个小平 面排列组成的，任意一个小平面都是向心 的，我们作图就能求证（见图２）。以Ｏ为 圆心画一个圆，在圆上任意画出一条直线 相交于圆上Ａ，Ｂ点，以Ａ，Ｂ两点大于ＡＢ 线段１／２长的任意长以Ａ，Ｂ两点为圆心， 上下画出交叉线，得到Ｃ，Ｄ，Ｅ三点，那么 ＡＣ＝ＢＣ；ＡＥ＝ＢＥ；ＣＥ是两个三角形公用 边，并且平分ＡＢ，垂直于ＡＢ线段，延长 ＣＤ线段必经过圆心Ｏ点，因为ＡＣＡＥ ＡＣＢＥ，那么／ＸＯＡＥ △ＯＢＥ。故小平面 的垂直平分线是一条向心线，在小平面上 作一条垂直并平分小平面的垂线，那它们 都是一条向心线。也就是说，我们做一个 弧形量块放人换环形槽内，圆与圆的相切 点也是向心的，当此切点与对面切点相连 获取最大直径时，连线必经圆心点，和我们 用内径千分尺测量最大直径是一致的。由 于两者的一致性，所以用内径千分尺测量 时，必须将圆弧量块放人环形槽内，将测量 结果加上量块高度的２倍，就是它的圆形 槽的底环尺寸，如图３所示。 ・。 ＼ ＼ ／ｒＡ＼ —／ｒ＜ Ｂ＼ ．Ｄ 图２ 《东方电机））２００８年第６期 ５３ （１）测量方法简单，便于掌握、测量精 确度高，避免了扯皮现象，大大提高了生产 工作效率，容易被操作者所掌握，两者之间 的误差在±０．００５ｒａｍ以内。 （２）提高检测速度，确保质量、提高工 效。采用此种测量方法，操作者不用频繁 图３ ３．２误差控制 圆与圆的相切点是无间隙的相贴，测量 时不会产生误差，应用时可以不计，但选用圆 弧量块时要确保其直径应小于被测槽底的直 径１０ｒａｍ左右，量块的宽小于被测槽宽不要 太多，最好将间隙控制在０．０５ｍｍ以内，内径 的选择应高出被测槽顶径２ｍｍ，外圆上下应 倒角，倒角应大于槽底根部Ｒ，确保测量时圆 弧量块外圆与槽底可靠接触。 ３．３圆弧量块的制作 在测量前根据实际情况叫操作者车一 个环，外径应小于被测槽底的直径１０ｍｍ， 在环的上面截取两块约３０ｍｍ长的环形量 块，量块的厚度应小于被测槽宽０．２ｍｍ， 宽度的选择应保证量块能高出被测工件内 径２ｒａｍ，最好将圆弧量块的高做成整数， 如：１０、ｌ１、１２……，不带小数这样计算起来 可以减少误差，表明粗糙度Ｒａ１．６，外圆上 下应倒角，倒角应大于槽形根部Ｒ。 ３．４该方法的优点 来回地等待、找检查，可以一次把此工件该 工序所有尺寸全部加工完以后再交检，这 样既节省操作者和检查员的时间，也提高 了检测速度和检测精度，实现了该件该序 的零返修，有利于生产的顺利进行。 （３）该测量方法适应范围广：槽宽在 ４ｍｍ，槽深单边在３ｍｍ，槽底直径在５Ｏ一 ３００ｍｍ范围内所有环形槽底的测量。３Ｏ 一５０ｍｍ孔测量的可以根据实际情况制作 垫块，槽深的用两垫块，槽浅的采用单边垫 的方法，完后在用内径百分表进行测量。 此种测量方法也可应用在其它带有环 形槽的零件上，只是将弧形垫块加工成其 相应的形状即可，视其零件的状态也可以 用单块圆弧垫块进行测量。 ４结论 通过在生产实践中摸索出的这种测量 方法，吸取了几种传统方法的优点，便于学 习掌握，既提高了检查速度，也提高了测量 的精度，确保了产品的质量。经过长期实 际应用，检查员和操作者都很满意，也没有 因这一问题而出现质量事故。
