孔位置度综合检具设计及使用规范

孔位置度综合检具的设计及使用规范【摘要】检验夹具是指零件在加工制造过程中在生产线上专用（尺寸）检测工装（简称检具），检具不但具有定量功能同时具有定性功能（非机械加工零件所使用检具同时具备测量支架功能），检具设计时其测量功能，定位原则应满足图纸测量技术要求，从而保证加工制造；测量评定基准的一致性。综合检具适用于大批量生产的产品如汽车零部件等，用来替代卡规，塞规，cmm（三坐标测量机），游标卡尺等测量工具，操作简单，使用方便，省时省力，精度可靠，检验效率高。本文设计的检具主要是指测量各个加工孔位置度的计数型（定性功能）综合检具，它是用来检验最大实体要求的被测要素和（或）基准要素，以确定它们的实际轮廓是否超出相应的边界。

【关键词】孔位置度设计组合检具

1 孔位置度综合检具的设计

检具整体结构如图1所示：

此检具是一个组合检具，由定位装置、测量装置、夹紧装置、辅助装置（包括导向装置、传动装置、测量零件的紧固装置）组成。检具结构确定后，检具设计关键在于确定定位装置、测量装置、夹紧装置、辅助装置尺寸.本例中零件基准孔尺寸和一个加工孔尺寸如图2所示，加工孔只列举1个，其它检测销尺寸计算方法与本检测销检测方法相同：

本文位置度公差是最大实体原则同时应用于被测要素和基准要

素的实例。当被测孔和基准b和基准c均处于最大实体状态时（最大实体状态，是指实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有允许的材料量最多的状态，称为最大实体状态.）设计此综合位置检具是模拟被测件的装配极限（实效边界）情况下的一种标准匹配件。以下分别介绍定位装置、检测装置、夹紧装置、辅助装置尺寸的计算方法。

1.1 检具定位装置设计

为了明确地确定一非旋转对称之物体的位置，必须用所有六个可能的运动方向来对其定位，即3-2-1定位法则，如图所示1面（a 面），两销（直销定位销b，菱形销定位销c）限制6个自由度。两个定位销采用固定式，如图3所示，定位销尺寸计算如下：

1.1.1 定位销b的定位部位尺寸

dmv=dm-t=（6.09-0.02）-0.05=6.02mm

tt=td+t=（0.02+0.02）+0.05=90μm；

tp=4μm；fp=12μm；wp=4μm；

dbp（b）=dmv

dlp（b）=（dbp（b）+fp（b））0-tp=（6.02+0.012）0-0.004 =6.0320-0.004mm

dwp（b）=（dbp（b）+fp（b））-（tp+wp）=（6.02+0.012）-（0.004+0.004）=6.024mm

1.1.2 定位销c的定位部位尺寸

dmv=dm-t=（6.09-0.02）-0.10=5.97mm

tt=td+t=（0.02+0.02）+0.10=140μm；

tp=5μm；fp=16μm；wp=5μm；

dbp（c）=dmv

dlp（c）=（dbp（c）+fp（c））0-tp=（5.97+0.016）

0-0.005=5.9860-0.005mm

dwp（c）=（dbp（c）+fp（c））-（tp+wp）=（5.97+0.016）-（0.005+0.005）=5.976mm（如图3）

1.2 测量部位尺寸确定

其测量要素的形状，为与被测孔的实效边界相一致的活动销组成，本检具要检测12个孔位，以下列举1个被测孔位尺寸计算。被测孔尺寸如图（2）所示。

tt=（0.05+0.05）+0.5=0.60mm

dmmc=12-0.05=11.95mm

d1bm=dmmc-t=11.95-0.5=11.45mm

d1lm=（d1bm+fm1）0-tm=（11.45+0.045）0-0.01=11.4950-0.01mm d1wm=（d1bm+fm1）-（tm+wm）=（11.45+0.045）-（0.01+0.01）=11.475

1.3 导向部位尺寸确定

导向部位兼做测量部位和定位部位，其导向部位基本尺寸按测量部位尺寸定，一般等于测量部位的最大实体尺寸，导向部位尺寸如下：

dbg=dlmmax=11.495mm

dlg=（dbg+cmin）+tg0=（11.495+0.005）+0.0060=11.5+0.0060mm dwg=（dbg+cmin）+（tg+wg）=（11.495+0.005）+（0.006+ 0.006）=11.512mm

式中dmv—孔最大实体状态实效尺寸

dmmc—孔最大实体尺寸

t—中心要素形位公差值

dbp、dlp、dwp—定位部位的基本尺寸、极限尺寸、

磨损极限尺寸

dbm、dlm、dwm—测量部位的基本尺寸、极限尺

寸、磨损极限尺寸

dbg、dlg、dwg—导向部位的基本尺寸、极限尺

寸磨损极限尺寸

tt—综合公差

tp—工作部位的位置公差

tm、tp、tg—测量部位、定位部位和导向部位的尺寸公差

wm、wp、wg—测量部位、定位部位和导向部位的允许最小磨损量

cmin—导向部位的最小间隙

fm、fp—测量部位和定位部位的基

本偏差

式中fm、fp数值根据gb8069-87表3查得；

tm、tp、tg、wm、wp、wg、cmin、tp数值根据gb8069-87表2

查得。

图4为检测销和导向套的结构以及配合尺寸

1.4 夹紧装置设计

图纸要求：所有形位公差在以基准面a定位，基准面上14个螺栓孔，每个螺栓孔最大夹紧力为2kn的状态下检测。检具夹紧力要满足图纸要求，夹紧装置模拟零件装配要求，即定位后用14-m6螺栓夹紧，如图1所示：“9.紧固螺栓（14个）”

螺栓扭矩产生的压紧力计算：

t=k*f0*d=0.21*2000max（n）*6*10-3m=2.52n·m.（max）

d—螺纹公称直径，mm；

f0—预紧力，n；

k—拧紧力矩系数；

k的数值根据《机械设计手册》第4篇联接与紧固，第1章螺纹及螺纹联接中3.3.1螺纹联接的拧紧力矩计算表4-1-60查得取

0.21。

1.5 主要技术要求

作为综合位置检具，测量部位和定位部位都有磨损极限，因此为了保证检验准确度，首先要耐磨损，其次要有长期的稳定性。所以各个部位选材及热处理要求如下：底板45#钢，硬度不高，易切削加工，同时具有良好的耐磨性，铸造性和切削性，底板调质

hb270-300，调制处理后底板具有良好的综合机械性能；导向套，定位销和检测销材质：t8，热处理：淬火hrc58-62。综合检具要经