正弦规在钳工燕尾槽锉配中的应用

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【摘要】 燕尾挫配在钳工实习中是一个非常典型的课题。实习内容涉及到小平面的挫削、角度的测量、对称度的测量和斜面的控制。挫配加工燕尾槽的关键是燕尾斜面的对称度及角度尺寸控制。本文将举例介绍如何利用正弦规在燕尾挫配加工中进行测量。

【关键词】 正弦规 燕尾槽 挫配

燕尾挫配在钳工实习中是一个非常典型的课题,加工这个课题中涉及到小平面的挫削、角度的测量、对称度的测量和斜面的控制。燕尾槽挫配加工的学习,对深入学习其它课题有很大的影响和帮助。如何能把燕尾槽挫配加工好呢?关键是燕尾斜面的对称度及角度尺寸控制。一般常用的方法有圆柱测量、V型铁测量及正弦规测量三种方法。本文仅以一例介绍正弦规如何在燕尾挫配加工中测量。

正弦规是采用间接测量法测量精密测量样板角度、圆锥体以及其他类似工具及工件的专用量具。弦规的结构如图1所示。正弦规的上表面为工作面,在正弦规的工作表面上加工有一系列的螺纹孔,方便安装夹紧工件。在正弦规主体1下方固定有两个直径相等且互相平行的圆柱体2,它们下母线的公切面与上工作面平行。在主体侧面和前面分别装有可供被测件定位用的侧挡板4和前挡板3,它们分别垂直和平行于两圆柱的轴心线。两圆柱体之间的距离L即为正弦规的型号,常用的有100mm、200mm两种。正弦规的精度分为0级和1级。

正弦规按正弦原理工作,即在平板工作面与正弦规一侧的圆柱之间安放一组尺寸为H的量块,使正弦规工作面相对于平板工作面的倾斜角度α等于被测角(锥)度的公称值,(如图2所示)。量块尺寸H由公式决定sinα=H/L。

钳工经常会遇到角度的挫配,而角度挫配精度的高低将影响整个工件配作的精度。为提高角度挫配的精度,通常可以将正弦规、百分表和量块结合使用对角度进行测量。下面以挫配一燕尾槽为例介绍正弦规如何在燕尾槽挫配中的进行测量:

二、图纸分析

图中是一个间接式燕尾槽挫配的课题。其燕尾槽对外形基准中心有对称度要求,对称度为0.05mm。凸件上矩形槽对外形基准中心有0.04mm的对称度要求。凹凸件配合有换向配合间隙要求0.02mm,平面度要求0.02 mm。即凹凸件配合一次后,要将凸件(或凹件)翻转180°后再配合一次。要保证配合间隙和平面度要求,就必须保证燕尾的对称度要求,所以保证燕尾的对称度是燕尾挫配的重点。在加工过程中必须以外形对称中心平面为基准,通过测量尺寸保证燕尾的对称度要求,以达到控制对称度误差的目的。

三、燕尾挫配加工工艺

1.检查坯料,备料70mm×70mm。外形尺寸的偏差数值将影响其它尺寸的挫配。

2.按图纸画出矩形槽、凹凸燕尾角度的加工位置线,依照图样仔细检查所画图线。

3.加工矩形槽,钻排孔、锯除材料,挫削尺寸20±0.02mm,并达到对称度要求。

4.锯除凸燕尾60°±3′两角的余料,挫削加工燕尾底面,达到150-003mm的尺寸要求,并保正两斜面的角度要求及对称度要求。

5.加工凹燕尾槽,钻排孔,锯除余料。按照燕尾及矩形槽加工后的实际尺寸,配作凹燕尾槽。

6.锯削尺寸35±0.3mm。并保留32±1mm尺寸的连接。

7.清除锯口毛刺、清理铁屑。

在上述工艺过程中,第4环节是最重要的环节之一。针对燕尾槽斜面角度的对称度和尺寸的测量,我们采用正弦规测量方法。

四、正弦规测量燕尾对称度

1.用正弦规测量时,先将正弦规的一端用量块垫高,使之倾斜需要测量的燕尾角度。如用两圆柱中心矩为100mm的正弦规,测量角度为60°,则量块的高度H应为:sinα=HLH=sinαL=0.866×100=86.6mm

2.去除燕尾两角的余料,挫削底面保证150-003mm的尺寸要求,为减少基准误差,可以在精加工阶段采用百分表和量块组合来测量150-003mm的尺寸。

3.挫削斜面。将工件放置在正弦规上,如图5所示。这时燕尾的斜面处于水平位置,通过百分表测量两斜面,可知斜面的误差和对称度情况。

在计算测量尺寸之前必须先用测量验棒计算出正弦规的尺寸Δ,如图4所示。则凸燕尾被垫高后百分表测量的尺寸A为:

A=Δ+A1=Δ+38.18mm

4.加工凹燕尾时,同样可以将凹燕尾放在正弦规上,如图5所示。用百分表测量两斜面的误差和对称度情况。凹燕尾被垫高后测量尺寸为:

B=Δ+B1=Δ+21.66mm

在计算正弦规测量尺寸时应注意:在计算测量尺寸Δ时要考虑验棒的误差,在计算A1,B1时要带入所涉及尺寸的平均偏差。这样才能计算出准确的测量尺寸,以此来选择合适的量块拼合成所需的测量尺寸。

采用正弦规、量块、百分表组合对对燕尾槽进行测量时,凹凸件燕尾的测量基准和加工基准均以工件的外形基准为基准,这样就达到了基准统一,减少了基准误差,同时也保证了凹凸件的燕尾对称度要求。用这种方法测量燕尾的尺寸和对称度精度高、误差小。但由于正弦规倾斜的角度大,工件在测量时,不够稳定,比较费时。鉴于以上情况我们可以在粗加工阶段,利用测量验棒进行测量加工,直至加工余量很小,达到精加工时,再采用正弦规进行测量,以此来提高测量的速度。从而提高加工的速度和精度。

结束语:

利用正弦规挫配加工燕尾槽只是钳工加工的一种方法。在实际的生产、实习中灵活有效的利用正弦规,将会对零件的加工和测量起到事半功倍的效果。

参考文献

[1] 《钳工工艺与技能训练》.中国劳动和社会保障出版社.