一种过渡车钩内圆半径检具的设计

袁礼彬，谢红君

（常州南车铁马科技实业有限公司，江苏常州213011）

一种过渡车钩内圆半径检具的设计

袁礼彬，谢红君

（常州南车铁马科技实业有限公司，江苏常州213011）

针对过渡车钩体的结构特点，采用可旋转的机械测量结构，对零件内圆弧面的半径尺寸进行测量，将校准件与检具本体设计成一体化，简化了检具结构及其操作过程。实践证明，此检具不仅能能满足内圆弧半径尺寸准确测量，而且提高了检测效率。同时对结构相似的零件测量具有较大的研究参考价值。

钩舌腔；圆弧半径；专用检具

过渡车钩是一种用于高速动车组的车端联接系统，钩体则是构成其产品的基础构件，其凸外圆部的内腔形状为内半圆弧，其空间呈现半圆状的结构，其内半圆弧几何尺寸精度对动车组之间能否顺畅联结，以及两者之间的间隙有着非常重要的影响。图1为钩体连接部分的结构示意图，其内半圆圆心O点处为钩体连接面与其几何中心的交汇处，凸外圆中心线与钩体中心线之间长度为（60±0.1）mm，内圆半径设定为该几何尺寸测量在实践中遇到较大的难度，运用常规的通用量检具无法满足工序间检测的工艺要求，要检测具体实测值那更为不易。为到达测量和制造要求，本文依据工件的具体结构形状和精度要求，特地制作了一种运用比较法来检测内半圆的专门检测工具，成功地解决了常规量具无法检测的困境。

图1　过渡车钩体连接面结构

1　结构设计分析

专门检具设计面临首要的问题是解决零件在测量中的定位，一般要同时满足以下两个基本条件[1]：尽量使用相同基准检测、符合最短尺寸链原理。外形复杂工件一般都有面、孔和外圆，零件的定位做到尽量地以这些面、孔和外圆作为定位基准，来保证被测数值的合理性。

本文设计的专用检具的结构示意图见图2，基础构件有检测芯轴1、检测本体2、转把3、百分表4、紧定螺钉5、延伸测头6.检测本体上有两个测量块，水平测量块的检测面与铅垂测量块检测面呈垂直关系，水平测量块上具有对百分表校正零位作用的基准面，检测芯棒在两块测量块上交汇处的定位套上灵活转动，紧定螺钉将百分表夹持部位固定在检测芯棒上，延伸测头通过螺纹与百分表的夹持部相互连接，如图2所示。

图2　钩舌腔半径检具结构

应用以上结构设计后，能够使检测芯棒中心线定在连接面与中心的交汇处，从而实现运用比较法测量原理，能够快速检测到到钩体内半圆的半径数值。

1.1检测本体的结构设计

检测本体是本检具的主要基础件，如图3所示，具体有铅垂测量块、水平测量块、加强筋以及定位套组成。水平测量块的检测面与铅垂测量块的检测面呈现垂直关系，水平测量块上有百分表零位校准的基准面；二测量块交汇处设有定位套，两处定位套中心在同一中心线；为提高百分表的零位校正效率，在两测量块都设置了观察窗；为保证检测本体在使用中的不变形，在两测量块之间有加强筋加以加固。定位套在水平方向上定位在铅垂测量块的检测面，铅垂方向上与水平测量板的检测面长度为（4±0.02）mm，采用这些结构设计，使得检具在钩体连接面定位时，定位套中心与内半圆保持在同一中心线上，实现了二种基准间的相互统一。析，可将校正基准件与检测本体形成一体化设计，基准件校正面与定位套中心之间长度为（70±0.02）mm.用检具测量零件之前，事先转动检测芯棒，将百分表的延伸测头与检具校正表面进行零位校准，然后再把延伸测头向被测的内弧面方向旋转，实现对工件的检测。

2　检具的使用

图3　检测本体

（1）调整检测基准。先将检测芯棒塞入检测本体上的定位中心孔内，所用的百分表装上检测芯棒芯的工艺通孔，将百分表延伸测头长度进行相应调整，并加以必要的压缩量，应用螺钉对其固定；百分表延伸测头与零位基准面接触后，将百分表指针调整至零位处。

（2）数据测量。将检具两测量块的两个检测面，靠紧钩体的连接面和凸外圆扁平面上，检测芯棒调整处于钩体连接面与钩体中心交汇处，轻轻地旋转检测芯棒，百分表延伸测头与被测内圆弧的表面接触，就可测量出内圆半径值。

3　结束语

本检具的结构设计重点在于针对被测工件的内半径弧进行了特点分析，采用了可旋转的百分表延伸测头进行检测[2]，从而实现了检测难度较高的内圆半径尺寸测量，同时将检测本体与校正件的结构进行了一体化设计，提升了检测的效率，而检具也最终到达了符合验收条件，并在测量实践中得到相应确认。本检具制造投入使用后，解决了动车产品快速检验的难题，提高检测效率，取得良好的技术经济效果。

综上所述，本文提供的检具结构设计思路清晰，简单实用，对相似零件的检具结构设计具备较高的参考作用。

1.2校正基准件的设计

检具测量之前，都须使用几何尺寸和形状精度较高的校正件对所用检具进行校零。鉴于被测要素是一个内半圆半径，通过对测量检具的结构特点进行分

[1]谢诚.检验夹具设计[M].北京：机械工业出版社，2001.

[2]袁小江.差速器壳体内球径测量检具设计[J].制造技术与机床，2010，（8）：156-159.

A Design of Measuring Tool for Arc Radius of the Transition Coupler

YUAN Li-bin，XIE Hong-jun
（CSR Changzhou Tech-Mark Industrial Co.，Ltd.，Changzhou Jiangsu 213011，China）

According to the structural features of the transition coupler body，we adopt a rotatable mechanical measuring structure，measuring the radius of the part’s inter-Arc surface，conbining the calibration items and the noumenon of measuring tool.So we can simplify the structure of measuring tool and the operation process.Practice has proved that the device can not only satisfy the accurate measurement of the size of arc radius，but also improved the detection efficiency.At the same time，it also has important reference value for the measurement of different parts with similar structure.

cavity of coupler tongue；arc radius；special measuring tool

TH122

A

1672-545X（2016）10-0079-02

2016-07-10

作者介介：袁礼彬（1966-），男，江苏南通人，本科，高级工程师，主要研究方向：机械制造工艺、非标设计、数控技术及加工仿真。