膜片的位置度检验

李庆峰　崔存海　任茹丽

在航空工业中，广泛地应用了位置量规。这种量规不但可以同时检验零件几个表面的相互位置，而且能保证零件的综合检验。其优点是结构简单，使用方便，造价低廉，检验效率高，并能保证零件的可装配性。因此在零件的生产量较大时，特别是在成批生产和大量生产中，使用位置量规的经济效果更加显著。

位置量规是一种单极限的通过量规，亦称为综合量规。它综合地限制了被检验表面的位置和尺寸的偏差，并允许被检验表面实际的极限位置偏差超过图纸上所给定的位置偏差，其超差值正好为被检验表面尺寸的实际偏差所补偿[1]。因此，只要这种规能通过零件的被检验部位，即标志该零件合格。

1.膜片位置量规的设计

1.1膜片产品的分析

通过对膜片产品组件和单件的深入分析，基本情况如下：

1.1.1膜片为0.2mm厚的钣金件，属于非刚性件。单件进行三坐标测量需要施加约束，测量不方便且重复性不好。

1.1.2膜片上有6-Φ10（+0.025/+0.01）孔在组件装配时与精密螺栓有配合关系，需要严格控制。

1.1.2膜片组合装配时要根据纤维方向转动错位后叠加，6-Φ10（+0.025/+0.01）孔有位置度Φ0.03的沿周均布要求，需要严格控制。

1.1.4膜片工艺采用复合模冲切，属批量生产。要求测量方法适应批生产。

1.2通止规设计

膜片如果采用专用位置度量具检测，首先零件须经过要素量规的检验，即用通止塞规检测膜片孔冲切公差的合格性。塞规是一种不具备刻度的孔用极限测量工具，塞规具有结构简单、制造容易、使用方便等优点，适用于批量生产。塞规通端和止端尺寸的设计符合泰勒原则。为了保证和遵守配合功能，塞规通端部分长度按零件全长设计，止端塞规符合于“局部接触”的概念。塞规材料一般采用GCr15，具有很好的耐磨性及尺寸稳定性。

1.3膜片位置度量规设计结构与分析计算

按照零件不同的工作性质和对零件的要求，可以将包容面和被包容面的位置偏差分为相关偏差和独立偏差两类[2]。膜片位置度量规的设计为相关偏差。

1.3.1量规设计结构 通过对产品的分析此量规设计图由共有3部分组成，件1底座、件2量棒、件3为衬套。此结构完全是按照相关偏差的原则设计的。

1.3.2分析计算 因位置度量规设计采用相关偏差原则。设计时考虑了相配件的尺寸公差，保证位置度量棒的最小尺寸不小于相配轴的最大实体尺寸。量具设计除产品的精度，还要考虑量规制造精度。位置度量具的定位孔（轴）位置度一般给定为Φ0.01，保证小于Φ0.01的公差要求太过困难。经分析计算得出：

量棒磨损极限值=Φ9.99

量棒直径名义值=量棒磨损极限值+0.005=Φ9.995（0/-0.003）

需要特别指出的是，当产品要求为对中心孔A的位置度时，量具设计还要考虑基准A的公差给位置度量规带来的影响。

2.两种测量方案比对说明

量规测量方案与三坐标测量方案相比，主要优势如下：

2.1可靠性 量规测量更加可靠可信。量规测量是一种实体测量，测量过程真实地模拟了组件的装配关系。同时，量规测量是一种综合测量，测量结果更全面，更贴近实际装配状态。三坐标测量是一种采集有限点后的数值分析，测量结果一般都依赖于某些隐性的前提条件，不如量规来的直接。

2.2适应性 量规测量更适应现场检验 量规操作方便，效率高，经久耐用。量规测量实际执行过程一般至少要配备两套量规，一套由操作者使用，一套由检验员使用，以便在现场形成检验校核。三坐标对环境敏感，尤其不适用冲压现场，使得工作流断裂。

2.3灵活性 量规测量需要使用专用工具，初始成本高，准备周期长，适应性差，一般只用于批生产。三坐标属于通用测量，富于灵活性，适合多品种小批量生产。而且量规测量是一种模拟式测量，实际操作中有一定的人为判断因素。三坐标测量可以实现自动测量，自动出结论。

此外，需要特别说明的是，由于方式、方法的不同，量规测量與坐标测量往往存在一定的差异。

3.总结

膜片产品在精密冲压工艺条件下，量规测量方案相比三坐标测量方案更有优势。建议优先采用量规测量方案。根据现有技术要求，为膜片产品设计、制造专用量规是可行的。（作者单位：中航工业集团哈尔滨东安发动机（集团）有限公司）

注解

[1]航空工艺装备设计手册. 北京.国防工业出版社，1975，131-134.

[2]六项基础互换性标准汇编（上册）.北京.中国标准出版社，2004，660-661.