利用自制量规对W形精密支座空间相交点尺寸的测量

方强

摘 要：在日常的检验工作中，对于空间相交点尺寸的测量，很多时候我们却感觉非常困难。本文采用间接的测量方法，如：主量规和辅助量规相互联合使用，使零件的检测问题得以顺利解决，就是一个典型的例子。

关键词：泰勒原则；尺寸链；封闭环

1 概述

相交尺寸的测量在检验工作中是经常碰到的，相交点也就是某元素（线或面）与其他元素（线或面）相交而形成的点的元素。而相交尺寸则是指相交点到其他空间点、线、面之间的距离。在相交点尺寸的测量中，零件的相交点尺寸往往無法直接测量。比较典型的是工件的相交点往往是在空间，如：孔（或轴）的中心线与孔（或轴）的中心线在空间相交于一点、孔（或轴）的中心线（或延长线）与平面（或曲面）相交于一点、平面与平面相交于一点，然后测量它们到其他空间点、线、面的距离。

2 零件检测的难点和解决方法

从图1中我们可以看出，W型支座测量的难点在于两侧面的相交点为空间尺寸，并且两侧面的夹角为100?0+1'。如果用量具直接测量的方法是无法实现的。但是，从图1上要求检测的交点尺寸122.50+0.08，114±0.05来看，我设计了以下的量具（即：主量规和辅助量规），两者相互联合使用，较好地解决了这一难题。

3 量规的设计

量规也称为光滑极限量规，它分为塞规和卡规两种。我在这里使用的辅助量规是塞规，它是由通端量规和止端量规两部分组成，以检验孔的作用尺寸和实际尺寸是否在极限尺寸的范围内。

3.1 主量规的设计

主量规（如：图2所示）：

其中100?0+1'是依据工艺要求所定，为便于加工和准确测量的准确性，外角做成80°0′，严格按对称分布。量规两处交点尺寸60.00不作硬性要求，但它们之间的相互差值不得超过0.003，尺寸100±0.002是很重要的，应保证达到。为减轻量规的重量，在量规上钻有5-Φ20的孔，量规厚30mm。量规的测量面要求耐磨，在这里我采用CrWMn材料，淬火60～64HRC。

3.2 辅助量规的设计

辅助量规与主量规联合使用，最终完成对空间交点尺寸122.50+0.08，114±0.05的测量。其执行尺寸的设计是依据工艺尺寸链的换算、泰勒原则及GB1800-79等确定的。材料的选择可采用碳素工具钢（T12A），量规测量表面的硬度为HRC58～65。

4 辅助量规封闭环的基本尺寸

由尺寸链可看出，A1（114±0.05）、A3（122.50+0.08）为增环，A2（100±0.002）为减环，X1、X2为封闭环。依据封闭环的基本尺寸等于尺寸链中所有增环的基本尺寸之和减去尺寸链中所有减环的基本尺寸之和。所以，封闭环的基本尺寸为：

X1=A1-A2=114-100=14

X2=A3-A2=122.5-100=22.5

4.1 輔助量规封闭环偏差的计算

依据封闭环的上偏差等于尺寸链中所有增环的上偏差之和减去尺寸链中所有减环的下偏差之和。封闭环的下偏差等于尺寸链中所有增环的下偏差之和减去尺寸链中所有减环的上偏差之和。设S0为上偏差，i 0为下偏差。

量规1，封闭环的上、下偏差为：

上偏差 =+0.05-（-0.02）=+0.052

下偏差 =-0.05-（+0.002）=-0.052

所以，封闭环的尺寸为：

量规2，封闭环的上、下偏差为：

上偏差 =+0.08-（-0.002）=+0.082

下偏差 =0-0.002=-0.002

所以，封闭环的尺寸为：

4.2 辅助量规工作尺寸的计算

根据已经计算出的封闭环的尺寸：、，计算出辅助量规1通端T1、止端Z1的工作尺寸如下：

5 小结

量规具有测量快速、准确，操作方便等特点。通过对量规及辅助量规的设计，不但解决了W形精密支座空间相交点尺寸的测量难题，而且经过检测合格的零件，完全满足图纸要求。在产品装配过程中达到了预想的效果，实解决了工作中遇到的实际难题。

参考文献

[1]刘荣元.新国标《形状和位置公差未注公差值》及其应用[J].机械工程师，2003，（12）：85-86.

[2]公差配合与测量技术[M].机械工业出版社，2010.

（作者单位：中航洛阳电光设备研究所）