异型弯管精密测量方法

摘 要：本文讨论了非90°精密弯管车削加工尺寸的测量,通过研究解决实际工作中在线测量和离线测量问题,总结出了该类零件测量的工艺方法.

关 键 词：弯管测量工艺方法

1.引言

该类非90°精密弯管是我所××产品中较重要的零件,因为是105°的角度,给加工、测量包括防护带来了许多不便.如图1所示,该设计图纸中两处Φ20内腔中心线的交点为一虚拟点（见图1中A点）.两处尺寸50±0.05、62±0.05均与该虚拟点有关,而常规的检测手段包括三座标测量仪都无法检测,导致测量困难.

图1

实际加工弯管两端面时,需要先粗加工两端面,然后拆除装夹,再将零件送计量检测中心,用万能工具显微镜精确测量该两处尺寸所剩余量后,操作者再次装夹并重新找正,将所剩余量部分车去.不仅来回较麻烦,耽误时间,造成较长时间的停工等待,而且要求有较高的重定位精度.加工后还需再次送计量检测中心进行检测.为了能够更加方便地进行精确检测,我们通过分析研究找出了采用常规测量工具进行间接测量的方法.

2.测量原理

利用三角函数的关系,很容易将与水平面呈105°的尺寸转换为垂直方向尺寸,如图2所示,h等于L×cos15°.这样只要能够准确测量出尺寸h,就能简单地换算出尺寸L.因此,就能够将62±0.05或50±0.05这样的“虚拟”尺寸,转换成了可测量的尺寸.

图2

3.解决方案

根据以上测量原理,我们针对105°弯管设计了一个测量工装,测量工装中75°的精度直接影响实际加工、测量的精度.经过计算知道,角度75°每偏差0.01°,将导致尺寸60精度误差0.01mm.所以,75°角的精度必须控制在75°±0.01°以内.该工装可采用数控铣进行准确加工,并用三座标测量仪精确测量出h值作为该测量工装的测量基准数据.实际测量零件时,如图3所示,通过计算得出零件口径到测量平台的尺寸H等于h+62×cos15°,采取用块规比较的办法测出零件所需尺寸的偏离值.也可以用测高仪直接测出H值,并通过公式L等于（H-h）/cos15°计算,就可以得出62±0.05处的实际尺寸.

图3

上述工装解决了操作者或检验员离线测量的问题,但如果每次加工拆除装夹后取下零件测量,就需要二次装夹.可能造成尺寸误差,装夹时间消耗也大.为了解决这一问题,我们又设计了如图4所示的在线测量工装.在加工过程中,可以将该工装插入弯管腔内,用杠杆百分表与块规进行比照测量,根据测量结果再进行加工修正,实现了在线检测连续加工.

图4

4.结束语

经过以上加工、测量的实现过程的讨论,我们发现利用工装和三角函数的计算原理,采用常规的测量工具进行间接的测量,就可以便捷地进行测量,包括在线测量,找出了解决这一类加工测量问题的有效途径.