机械工艺夹具毕业设计169曲轴形状和位置误差检测方法规划及典型检测系统设计.doc
机械工艺夹具毕业设计169曲轴形状和位置误差检测方法规划及典型检测系统设计
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机械工艺夹具毕业设计169曲轴形状和位置误差检测方法规划及典型检测系统设计,机械毕业设计论文
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第 1 页 共 30 页 *学院 毕业论文（设计） 题 目： 曲轴形状和位置误差检测方法 规划及典型检测系统设计 学 生 姓名：庞文娜 指 导 教师： 系（院）别：机械电子系 专业、班级：机械设计制造及其自动化 填 表 时间： nts 第 2 页 共 30 页 目录 1 引言 3 1.1 文献综述 3 1.2 课题任务和要求以及拟采取的手段 5 1.2.1 课题任务 5 1.2.2 课题要求 5 1.2.3 拟采用的研究流程 6 2 技术方案设计选择 7 2.1 概念设计 7 2.1.1 概念设计的定义 7 2.1.2 概念设计的主要内容 7 2.1.3 本设计相关的概念设计说明 8 2.2 详细设计 21 2.2.1 床身部件的设计 22 2.2.2 工件的定位支撑部件的设计 23 2.2.3 检测机构的设计 24 3 综合验具的检测方法说明 25 4 综合验具易损件明细 26 5 综合验具的管理 27 5.1 综合验具的使用 27 5.2 综合验具的检定 27 5.3 综合验具的维护 27 结论 28 致谢 28 参考文献 29 nts 第 3 页 共 30 页 曲轴形状和位置误差检测方法规划及典型检测系统 设 计 （ *学院 机械电子系机械设计制造及自动化机制 班） 指导老师： 摘要 本文主要是针对实际中曲轴加工工序检测项目，进行分析和研究，对其检测方法进行规划，并设计出对应检测项目的典型检测系统。所有检测系统的设计，并不是都进行了详细设计，对其中的六项检测内容做了概念设计，一项内容做了详细设计。在概念设计中，除了给出检测系统的概念图，还对验具的操作进行说明，并给出必要的尺寸。在详细设计中，把综合 验具设计分为三个部分，即床身部件的设计，工件定位支撑部件的设计，以及检测机构的设计，并对各部分进行详细分析，讲述了其具体实现方案。由于为实际应用产品，因此给出了综合验具的使用和维护说明，并列出易损件的明细表。 关键字 质量控制 测量 概念设计 曲轴 1 绪论 所谓质量，是反映实体满足明确和隐含需要的能力的特征总合。质量是企业的根本竞争力。高质量的产品是企业的根本，低质量的产品会毁掉市场，没有市场就没有将来。人们对质量的认识从五、六十年代“好的质量”到八十年代的“符合要求”再到二十一世纪的“顾客满意”都充分 说明了一个问题，质量越来越被人们所重视，其重要性在市场竞争中得到了证实，并且将是未来市场竞争的关注焦点。在我国，随着社会主义市场经济体制的建立和逐步完善，“质量是企业的生命”这一理念已为企业界所认同。 为了达到好的质量，必须对产品进行检测，确保其满足要求。因此，对产品的质量检测也是很重要的。对产品进行检测离不开检测工具，工具的精度直接影响产品的质量。 质量管理的发展已经经历了一百多年。 质量的概念也从狭义的符合规范发展到以“ 顾客满意 ” 为目标。全面质量管理不仅提高了产品与服务的质量，而且在企业文化改造与重组的层 面上，对企业产生深刻的影响，使企业获得持久的竞争能力。 当前世界，新的管理模式和方法层出不穷，不断涌现。 它已经成为国际上诸多跨国公司赢得市场的成功范例，也是一些世界级企业取得成功的诀窍。 nts 第 4 页 共 30 页 随着知识经济的到来，知识创新与管理创新必将极大地促进质量的迅速提高 包括生产和服务的质量、工作质量、学习质量、直至人们的生活质量。质量管理的理论和方法将更加丰富，并将不断突破旧的范畴而获得极大的发展。 现在 国内很多企业的质量管理工作还基本处于质量管理的初期阶段，主要工作还局限于质量检验，企业内部的大部份管理人员和生产一 线的操作人员品质意识还比较低，还没有真正意识到 “ 产品质量 ” 对企业发展的重要性。对 “ 量 ” 的关注远远大于对 “ 质 ” 的关注，生产出来的产品只要能用就行。在其看来 “ 能用 ” 就是 “ 符合要求 ” ，就是合格产品。 不管是什么样的质量管理方法，必须要应用到实际生产中。例如对发动机曲轴形状和位置误差的检测就属于质量管理的一部分。曲轴是内燃机中的重要零件之一 ,是承受冲击载荷传递动力的关键零件 ,在内燃机五大件 (机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴 )中是最难以保证加工质量的零件。它的作用是将活塞的往复直线运动变为旋转运动，并将这一旋转运动传递给 其它的工作机械，用以输出发动机的功率。曲轴在工作时的受力情况非常复杂，它不但要受到很大的扭转应力以及大小和方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应有足够的强度、支撑刚度和耐磨性。发动机汽缸的数目、行程数，排列情况及各个汽缸的工作顺序决定了曲轴的形状和曲柄的相互位置。为了保证曲轴的正常工作，对曲轴规定了严格的技术要求。因此，如何快速的、准确的检测曲轴是相当关键的。目前对曲轴的测量仍然采用的是各项指标的单项测量方式，在方法上主要是采用了机械接触式的测量。 1.2 课 题任务和要求以及拟采取的手段 1.2.1 课题任务 汽车发动机典型部件 曲轴的形状和位置误差检测方法规划及典型检测 体 统设计。 1.2.2 课题要求 a) 技术要求 1） 要进行总体方案选择说明； 2） 综合验具应作为生产线的有机组成部分，能方便、快捷、准确地检测工件； 3） 位置尺寸的检测要给出定量结果； 4） 综合验具设计应原理正确、结构简明、操作方便、可靠。 nts 第 5 页 共 30 页 b) 工作要求 对于给定加工工序检测项目的检测方法进行比较和设计，设计内容为： 1） 曲轴安装正时带轮轴径端面到第三主轴径端面的距离检测； 2） 曲轴全长检测； 3） 曲轴后端面六个螺纹孔的 位置精度检测； 4） 曲轴第三主轴径端面到前端中心孔的距离； 5） 曲轴后端轴承孔相对两侧中心孔的径向跳动检测； 6） 曲轴曲柄销的轴向位置检测； 7） 曲轴曲柄销的径向和周向位置检测。 其中 1) 6)进行方案设计； 7)进行详细设计。 对于详细设计： 1） 绘制综合验具的总装配图； 2） 对综合验具中与检测有关的尺寸和精度进行计算及说明； 3） 编制零件明细表（区别标准和非标件）； 4） 主要部件装配图及主要零件图。 5） 制定此综合验具的使用和维护说明； 6） 提出易损件明细表； 7） 制定此综合验具的检定方法并说明。 1.2.3 拟采用的研究流程 针对本课题，研究流 程如下： 1、明确设计任务 、可行性分析 、设计方案分析 、方案比较 、确定设计方案 （ 3 月 20 日） （ 3 月 21 日 3 月 25 日） （ 3 月 26 日 4 月 18 日） （ 4 月 19 日 4 月 28 日） （ 4 月 29 日） nts 第 6 页 共 30 页 注：括号内的日期为对应步骤完成的时间 2 技术方案设计选择 本设计设计课题可以分为两大部分，一部分是对部分检测项目的概念设计，另一部分是对部分检测项目的详细设计。下面对这两部分分别说明其技术方案的设计选择。 2.1 概念设计 2.1.1 概念设计的定义 概念产品是对设计目标的第一次结构化的、，基本的、粗略的但却是全面的展示，它描述了设计目标的基本方向和轮廓，也是衡量验证所设计的产品 是否能满足产品需求目标的主要手段。产品概念设计因而成为设计过程中最重要、最复杂、最不确定的、详细设计 、编写设计说明书 （ 4 月 30 日 5 月 30 日） （ 6 月 1 日 6 月 12 日） 、 明确设计任务。根据课题要求，确定验具的功能，明确设 计需解决的问题。 、 可行性分析。对设计内容进行全面分析，功能是否能实现。 、 设计方案分析。根据验具须完成的功能，提出可能实现这些功能的多种方案。 、 方案比较。对提出的方案进行比较和技术经济评价。 、 确定设计方案。通过比较，选取最佳方案。 、 详细设计。完成各种设计计算、校核计算，产生总装配图，部件装配图和零件工作图等。 、 编写设计说明书。 nts 第 7 页 共 30 页 设计阶段，也是产品形成价值过程中最有决定意义的阶段。 概念产品是产品总体系统特征、性能、结构、尺寸形状的描述和实现。概念产品是用以评估、验证产品对目标市场的适应性和符合产品需求说明书的满意度，也是用以制订、实施产品后续开发过程即生产、销售，服务等计划的技术基础。以概念产品为目标的设计称作产品概念设计。 2.1.2 概念设计的主要内容 概念设计是根据产品生命周期各个阶段的要求，进行产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的 结构设计；进行 满足功能和结构要求的工作原理求解和进行实现功能结构的工作原理 方案的构思和系统化设计。 在概念设计中，设计的产品应包括： 产品的功能信息 产品的原理信息 简单的装配结构 简单的零部件形状信息 基本的可制造可装配信息 本次设计课题中共有六项概念设计。设计中 按照概念设计的要求 对每项都做了分别说明 。 下面对六项概念设计分别说明。 2.1.3 本设计相关的概念设计 说明 2.1.3.1 轴安装正时带轮轴径端面到第三主轴径端面的距离检测 a)工序图 图 1 带轮轴径端面到第三主轴径端 面 距离的工序图 b)待测尺寸 轴向尺寸 280.77 0.65 nts 第 8 页 共 30 页 c)检测方法概念图及其说明 待测尺寸为轴向尺寸，须先找定一轴向基准。在此设计了一基准架。每次检测时，使曲轴前端面与基准架接触，这样可实现轴向基准的统一。为了保证每次检测前测表头与基准架的距离一定，设计了一导向板和对表器，在检测时，让测表沿导向板移动。 图 2带轮轴径端面到第三主轴径端 面距离检测概念图 由待测尺寸的偏差，尺寸精确到 0.01mm，因此测表可选取百分表，而次此测表沿径向移动，但要检测的是轴向尺寸，普通百分 表是无法实现的。因此，设计了如下结构来实现： nts 第 9 页 共 30 页 图 3 测表结构 百分表 5 用紧定螺钉 4 紧固。测头 1 的移动，经过连杆 2 上的 45度角转化百分表测杆方向。即轴向尺寸，转化到径向。在弹簧 3的作用下，测头 1可以一直紧贴曲轴表面。 d)工件定位基准 两侧中心孔， A面 e)工件检测基准 B面 f)操作步骤 1) 检查工件两侧中心孔是否有杂物，确保其整洁。 2) 按概念图方式对工件定位。 3) 将测表在对表器处对零。 4) 将对完表的测表沿导向板向工件推动，当测 头接触到曲轴第三主轴径端面时，停止移动。 5) 观察测表指针示数。 6) 将测表撤走，卸下工件，并放到指定处。 7) 清理检具，确保下次检测能正常进行。 g) 判断工件合格与否 若百分表指针示数在 65范围内，则该件合格，否则为不合格件。 2.1.3.2 曲轴全长检测 a) 工序图 nts 第 10 页 共 30 页 图 4全长检测工序图 b) 待测尺寸 轴向尺寸 489 0.3 c) 检测方法概念图及其说明 图 5曲轴全长检测概念图 nts 第 11 页 共 30 页 为了不影响检测，本方案使用 V型架定位。检测内容为曲轴全长，因此可以以曲轴其中一端面与基准面接触，检测另一端面与基准端面的距离。在此设计方法中，设计一基准板，使其与曲轴后端面接触的面为基准，用测表检测曲轴前端面。有检测待测尺寸的偏差，测表选择了百分表。 d)工件定位基准 主轴轴线， A面 e)工件检测基准 A面 f)操作步骤 1)检查工件主轴端面是否有杂物，确保其整洁。 2)按概念图方式对工件定位。 3)将百分表在对表器处对零。 4)将对完表的测表沿导向板向工件推动，使测头与曲轴前端面接触。 5)观察百分表指 针示数。 6)将测表撤走，卸下工件，并放到指定处。 7)清理检具，确保下次检测能正常进行。 g)判断工件合格与否 若百分表指针示数在 30范围内，则该件合格，否则为不合格件。 2.1.3.3 轴后端面六个螺纹孔的位置精度检测 a) 工序图 图 6 六个螺纹孔位置精度检测工序图 b) 待测尺寸 六个螺纹孔的位置度 c)检测方法概念图 nts 第 12 页 共 30 页 图 7六个螺纹孔位置度检测概念图 本方案设计一位置度量规，用插棒方法检测。位置量规结构如 图示。 图 8 位置量规 验棒结构如图示。 图 9 验棒 nts 第 13 页 共 30 页 为了保证检测正确，须对工件和位置量规正确定位，对工件使用两个 V型架和两个定位板定位，使后端面六个螺纹孔位置一定。位置量规放在验具台上，用一定位板定位，使其上六个孔与曲轴后端面六个孔的位置保持一致。 d)工件定位基准 主轴轴线， A面， B面 e)工件检测基准 主轴轴线 f)操作步骤 1)检查工件表面是否有杂物，确保其整洁。 2)按概念图方式 对工件定位。 3)按概念图中方式将位置量规定位 4)用验棒依次插入位置量规的六个导向孔，直至不能再向里插入。 5)撤走位置量规，卸下工件 6)清理检具，确保下次检测能正常进行。 g)判断工件合格与否 若验棒能同时进入导向孔和螺纹孔底孔，则该件合格，否则为不合格件。 附：位置度量规的计算过程 10X1.25螺纹孔小径为 8.647 测量部分：M0L M B M M - Td = ( D + F )， tT = ( 0 . 2 6 5 + 0 . 3 ) m m = 0 . 5 6 5 m mBMD 8 . 6 4 7 0 . 3 8 . 3 4 7 mm ， 查表： 0 .0 3 6MF mm， 0 .0 1 0MT mm000 . 0 1 0 0 . 0 1 0( 8 . 3 4 7 0 . 0 3 6 ) 8 . 3 8 3LMd 则， 导向部分： 查表，m in 0 .0 0 5C mmm a x m i n 0()GTL G LD d C ，m a x 8 .3 8 3Ld m m查表， 0 .0 0 6GT mm则， 0 . 0 0 6 0 . 0 0 600( 8 . 3 8 3 0 . 0 0 5 ) 8 . 3 8 8LGD 其中，LMd为验棒测量表面的极限尺寸 nts 第 14 页 共 30 页 tT为被测要素的综合公差 BMD为被测内表面的理想边界尺寸 MF为位置量规测量部分的基本偏差 MT为测量部分的制造公差 minC为导向部 分的最小间隙 LGD为导向孔的极限尺寸 maxLd为测量表面的最大极限尺寸 GT为导向部分的制造公差 2.1.3.4 曲轴第三主轴径端面到前端中心孔距离 a) 工序图 图 10第三主轴径到前端中心孔距离的工序图 b) 待测尺寸 轴向尺寸 0.2 c)检测方法概念图及其说明 nts 第 15 页 共 30 页 图 11第三主轴径到前端中心 孔距离检测概念图 端面到孔的距离，直接无法测量。因此，设计中用一钢球做辅助。检测钢球顶点到第三主轴径端面的距离。待测尺寸为轴向尺寸，做一轴向基准（图中基准板）使钢球顶点与之接触。由几何关系，把第三主轴径端面与孔的距离转化为端面与基准面的距离，然后用测表进行检测。 d)工件定位基准 主轴轴线， A面 e)工件检测基准 B面 f)操作步骤 1)检查工件两侧中心孔是否有杂物，确保其整洁。 2)按概念图方式对工件定位。 3)将测表在对表器处对零。 4)将对完表的测表沿导向板向工件推动，当测头接触到工件时，停止移动。 5)观察测表指针示数。 6)将测表撤走，卸下工件，并放到指定处。 nts 第 16 页 共 30 页 7)清理检具，确保下次检测能正常进行。 g)判断工件合格与否 若百分表指针示数在 20范围内，则该件合格，否则为不合格件。 附：钢球直径的计算和值的确定 若钢球与距离端面 3mm处相 图 12 钢球与距离断面 3mm处相切几何关系示图 由几何关系， 32130cos7 R则钢球直径 mmRD 17.162328 取 D=16mm 当 D=16mm 时，求 x 图 13标准钢球与中心孔几何关系示图 8OD mm , 8OD mm , 7BF mm , 3 7 3B E B F m m, (1 6 3 7 3 ) 0 . 8 8O A O E A B B E m m m m nts 第 17 页 共 30 页 则 8 . 8 8x R O A m m 由此可得 ( 2 8 0 . 7 7 8 . 8 8 ) 2 8 9 . 6 5m m m m 2.1.3.5 曲轴后端轴承孔相对两侧中心孔的径向跳动检测 a) 工序图 图 14跳动检测工序图 b) 待测尺寸 轴承孔相对两侧中心孔的径向跳动 0.015 c)检测方法概念图及其说明 图 15 跳动检测概念 图 检测内容为后端面轴承孔相对两侧中心孔的跳动，所以须以两侧中心孔定位。但以中心孔定位后，会将轴承孔堵住，一般测跳动装置就无法实现检测。为此设计如下nts 第 18 页 共 30 页 结构实现： 图 16 跳动检测装置 件 1测杆径向的变化，经件 3转化到件 2测表测头方向，从而测表示数变化。件4弹簧使件 1测杆始终与工件紧密接触。 d)工件定位基准 两侧中心孔 e)工件检测基准 主轴轴线 f)操作步骤 1)检查待测工件两侧中心孔是否有杂物，确保其整洁。 2)按概念图方式对工件定位。 3)将千分表对零。 4)旋转工件，观察千分表示数。 5)卸下工件，并放到指定处。 6)清理检具，确保下次检测能正常进行。 g)判断工件合格与否 若千分表指针示数的最大值与 最小值之差不大于 15，则该件合格，否则为不合格件。 2.1.3.6 曲轴曲柄销的轴向位置检测 a) 工序图 nts 第 19 页 共 30 页 图 17曲柄销轴向位置检测工序图 b) 待测尺寸 轴向尺寸 92.95 0.15， 180.45 0.15， 245.975 0.15， 333.475 0.15， +0.1022c) 检测方法概念图及其说明 图 18 曲柄销轴向位置检测概念图 曲柄销距后端面距离为轴向，应在轴向找定一基准。本设 计中，设计一轴定位柱，nts 第 20 页 共 30 页 确保工件每次安装的轴向位置一定。 检测曲柄销长度时，设计一卡板。其结构如下： 图 19 卡板结构图 用此卡板检测曲柄销长度，方便，快速，也能保证尺寸精度要求。 4、工件定位基准 两侧中心孔， A 面 5、工件检测基准 A面 6、操作步骤 检查工件两侧中心孔是否有杂物，确保其整洁。 按概念图方式对工件定位。 用卡板依次检验曲柄销轴向长度。 将四个测表分别在对表器处对零。 将四个测表依次沿导向板向工件推动，当测头与工件接触时，停止 移动。 观察百分表指针示数。 将测表撤走，卸下工件，并清理检具。 7、判断工件合格与否 若四个百分表指针示数在 15范围内，且卡板通端可以通过，止端不可通过，则该件合格，否则为不合格件。 附：卡板尺寸精度的计算过程 基本尺寸 22 ，精度 IT6，查表得，标准公差 T=0.002mm， Z=2.4mm Z为通规尺寸公差带中心到工件最大实体尺寸之间的距离 nts 第 21 页 共 30 页 则， 000 . 0 0 2 0 . 0 0 122 2 0 . 0 0 2 4 0 . 0 0 2 2 2 . 0 0 3 42 通 规 工 作 尺 寸 （ ）000 . 0 0 1 0 . 0 0 12 2 0 . 1 2 2 . 1 止 规 工 作 尺 寸 （ ）2.2 详细设计 1) 工序图 图 20 曲柄销径向和周向位置检测工序图 2) 待测项目 曲轴曲柄销径向和周向位置检测 整个综合验具包括以下几个部分，量仪设备床身部件的设计，工件定位支撑部件的设计，检测机构的设计。在设计过程中，床身部件分为支架和验具体。验具体使用了铸件，经过时效处理后进行加工，从而保证了整个设备的刚性和稳定性。工件的定位支撑部件包括两端顶尖，两 V型架，定位架和两可调定位支撑，对曲轴起定位支撑作用，其中 V型架对曲轴起辅助支撑作用。对于检测机构，包括测表机构和对表 机构，通过测表机构将工件尺寸变化用测表反映出来。 从上面的叙述看，综合验具的设计的关键主要有两个方面，一是曲轴定位支撑部件的设计，另一个是检测机构的设计。 下面分别介绍综合验具各部分的设计技术方案。 2.2.1 床身部件的设计 床身部件包括验具体和验具体支架。本次设计中，验具体支架才用了角铁。其结构如图 20示。 nts 第 22 页 共 30 页 图 21 验具体支架结构图 为了保证其稳定性和强度要求，在支架腿上加了一圈角铁，这样结构够合理，安全，实用。验具体支架与地面接触结构如图 22示。 图 22 验具体支架水平调整结构 可以通过拧动螺栓从而调节验具的水平。在设计中，验具体使用了铸件，其采用米字型肋，这种布肋刚性比其他类型都高，用于要求变形量很小或载荷大的床身。为了便于调整验具体的水平，在其四脚上安装了螺栓，因为验具体为铸件，其放在角铁支架上很难调水平，因此，在在螺栓下垫上胶皮垫，以便于调节。 2.2.2 工件的定位支撑部件的设计 由于工序卡片上要求的曲柄销的径向和周向位置是以主轴轴线为基准，因此，在测量过程中，我们使用顶尖来支撑工件，并起到径向定位的作用。然而 ，由于曲轴的重量很大，如果只靠手拿着进行装夹是比较困难的，也会增加工人的劳动强度，降低工作效率。所以我们在工件主轴径的下方安装了两个 V 型架。在安装工件时， V 型架nts 第 23 页 共 30 页 起预支撑的作用。在此我们设计的 V型架支撑的高度略低于工件的定位高度，当工件定位完成时，避免过定位。 对工件起支撑定位作用的两端顶尖，其主要受力部分在顶尖与工件接触部分。因此顶尖的这部分我们采用了硬质合金材料，保证其硬度，提高顶尖的使用寿命。对于曲轴的前端顶尖采用了固定顶尖，后端顶尖采用活动顶尖。 在进行曲柄销径向位置检测时，须对曲轴进行周向定位，限 制其某一方向的旋转。在设计中，采用了可换定位销。其结构如图 23示 因为此定位件为易磨损件，因此采用可换定位销，在磨损后，只需把定位销换掉即可，这样可以降低成本。 在进行曲柄销周向位置检测时，需限制曲轴旋转。因此设计两个定位支撑。其定位时如图 24 示。 图 23 可换定位销定位部分结构 nts 第 24 页 共 30 页 图 24 检测周向时限制旋转的定位 其中右端为主要定位部分，是必须保证的。在定位时，先把右端定位，件 2为扣紧螺母。件 1为易磨损件，设计为可换的，在磨损到影响定位时，只需更换件 1即可。左 端为一可调支撑。在右端定位后，调节左端高度，使其紧顶工件，确保工件不会旋转。 2.2.3 检测机构的设计 检测机构的设计结构如图 25示。 (a) (b) 图 25 检测机构 此结构可完成对曲柄销径向和周向位置的检测。其优点是可以通过件 2 自动找到曲柄销轴线，可以不考虑曲柄销轴径误差，其不会对检测结果产生影响。其中结构 2中心应略低于被测曲柄销高度，使每次检测时，其会向上移动，从 而使测表示数变化，nts 第 25 页 共 30 页 检测完后，件 2在件 1弹簧的弹力和自身重力作用下回到最下边位置。在每次检测前应对测表进行对零。图 25（ b）是对表器结构，其上三个圆柱对应曲柄销三个位置。 3 综合验具的 检测方法说明 上述已经把综合验具的各部分进行说明，下面对综合验具的 原理进行说明。 曲柄销径向位置检 测如图 26示 。 图 26 曲柄销径向位置检测示意图 工件通过两端顶尖（未画出）和件 3 可换定位销定位。定位销限制其图示中顺时针方向旋转。虽然测表机构对工件作用一顺时针方向的力矩，这样，工件在力矩作用下也不 会旋转。设计中，我们让件 1中心的高度略低于其要检测的曲柄销轴线的高度，当件 1与曲柄销接触后就沿件 2导向柱向上移动，考虑到件 1和件 2件一定存在摩擦，所以必须进行计算，通过计算说明件 1不会自锁。以下是计算过程： 当件 1和件 2 相对静止时，其间的静摩擦系数为 0.1(有润滑 ),有公式 tan =f 为摩擦角， f为静摩擦系数。 由此可以求得件 1和件 2的摩擦角为 6。 件 1 的 V 型角度是 90，因此件 1 对件 2 的作用力与件 2 轴线的夹角是 45，其大于自锁角，因此不会产生自锁，件 1会很顺利沿件 2向上 移动。 曲柄销周向位置检测如图 27示。 nts 第 26 页 共 30 页 图 27 曲柄销周向位置检测 在检测完曲柄销径向位置后，将工件旋转 90，如图 27所示。两端仍然用顶尖定位。但这次必须限制曲轴旋转，图示中当检测左边曲柄销时，须限制曲轴顺时针旋转，当检测右边曲柄销时，须限制曲轴逆时针旋转。因此，采用两个定位支撑。其中件 2为主要的定位件，因为件 2定位部分是曲轴加工时的定位基准。当件 2定位完成后，再调节件 1的高度，使工件不能旋转。 三个测表机构总，当卡爪向上移动一定距离时，测表指针就向上移动同样的距离，它们 是一比一关系。 这样就完成了对曲柄销径向和周向的位置检测。此结构简单，检测时操作方便，但是每次检测时都需要旋转工件，重新定位，这样也会提高检测时间。 3 验具易损件明细 易损件名称 易损件图号 数量 备用数 可换定位销 1 3 调节支撑 2 5 定位销支架紧固螺栓 M10 2 5 方形螺母 Z-04-01 2 5 定位销支架处导向板 Z-04-02 1 3 活动顶尖导程块 Z-10-03 1 3 百分表 3 6 活动顶尖内部弹簧 1 2 nts 第 27 页 共 30 页 对表器 z-09 1 2 表 1 综合验具易损件 明细表 5 综合验具的管理 5 1 综合验具的使用 本综合验具的具体操作步骤如下： 1） 检查两侧顶尖，两个 V 型架与工件接触部分，以及工件两侧中心孔，工件主轴和曲柄销表面是否有杂物。若有，应及时清理，以保证工件能正确定位。 2） 将工件放在两 V 型架上，固定顶尖与工件前端中心孔接触。把活动顶尖慢慢顶入工件后端面中心孔，固定后，用定位销在基准定位面上对工件定位。 3） 把测表 1 和测表 2在对表器处对零。 4） 用测表卡爪分别卡紧工件曲柄销，当百分表示数稳定后，读数。 5） 将两测表放到原处。 6） 从左侧看沿顺时针方向将工件旋转 90，用调节支撑对工 件定位。 7） 把测表 3 在对表器处对零。 8） 用测表卡爪卡紧工件曲柄销，当百分表示数稳定后，读数。 9） 将测表 3 放到原处，卸下工件。 10） 清理验具，保证其整洁。 5.2 综合验具的检定 为了保证产品的质量，验具的精度必须能达到设计精度的要求，在验具的使用过程中，由于易损件的磨损和部分件受力变形等原因，验具的精度降低，使检测结果产生偏差。因此，须对综合验具进行定期检定，确保其在检测时精度符合要求。本综合验具的检定周期为半年。 本综合验具的检定方法为：用比综合验具检测精度高一级的验具对样件进行检测，使此样件变为已知，然后 用综合验具再对此样件检测，将两次检测结果进行比较，它们应保持一致，否则，须对综合验具进行检修。 5.3 综合验具的维护。 为了延长验具寿命，考虑到验具经常使用后，势必会产生不同程度的磨损和异常现象。因此，对验具经常进行保养、维护及故障排除，对保持验具原有的精度起着决定性的作用。本验具的维护如下： nts 第 28 页 共 30 页 1） 每次使用验具后，应进行清理。 2） 整个验具应处于水平位置，防止其因中心偏移遭成的受力不均产生变形。 3） 验具在使用时，操作者应该避免强烈的碰撞，对验具遭成破坏。 4） 操作者在日常使用时，应注意验具紧固部分是否有松动，若发现，应及时拧紧 。 5） 操作者在日常使用时，应注意验具体和验具体支架是否稳固，如有晃动应及时调整。 6） 操作者在日常使用时，如出现异常现象，例如百分表指针不动，活动顶尖卡滞等，应找专门人员进行检修。 7） 每月对验具运转部分进行润滑，确保其灵活。 8） 每月对百分表进行检测，确保其准确。 9） 每 3 个月对易损件进行检测，精度不符合要求时，应进行及时更换。 结 论 对机械产品的检测是实际生产中很重要的一个环节，其进行的好坏将直接影响产品质量。因而必须把好这一关。检测是离不开验具的，验具的精度将一直对检测结果产生影响，因此，必须保证验具检测精度达到 要求。本文对曲轴需要检测的各项分别进行设计，制定其检测方案，并确定验具的结构。在各验具的设计中，在满足检测精度要求的基础上，尽可能设计的结构简明、操作方便、可靠。 此次设计是对各项分别进行了验具的设计，在 实际生产中，不可能 每 项检
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