畢業(yè)設計（論文）-曲軸形狀和位置誤差檢測方法規(guī)劃及典型檢測系統(tǒng)設計（全套圖紙）

1、<p>　　********學院</p><p><b>　　畢業(yè)論文（設計）</b></p><p>　　題 目：曲軸形狀和位置誤差檢測方法</p><p>　　規(guī)劃及典型檢測系統(tǒng)設計 </p><p>　　學 生 姓名：龐文娜</p><p><b>　　指

2、 導 教師：</b></p><p>　　系（院）別：機械電子系</p><p>　　專業(yè)、班級：機械設計制造及其自動化</p><p><b>　　填 表 時間：</b></p><p>　　河北科技師范學院教務處制</p><p><b>　　目錄</b>&l

3、t;/p><p>　　1 引言 ……………………………………………………………………… 3</p><p>　　1.1 文獻綜述 ……………………………………………………………… 3</p><p>　　1.2 課題任務和要求以及擬采取的手段 ………………………………… 5</p><p>　　1.2.1 課題任務………………………………………

4、…………………… 5</p><p>　　1.2.2 課題要求…………………………………………………………… 5</p><p>　　1.2.3 擬采用的研究流程………………………………………………… 6</p><p>　　2 技術方案設計選擇 ……………………………………………………… 7</p><p>　　2.1 概念設計 …

5、………………………………………………………… 7</p><p>　　2.1.1 概念設計的定義 …………………………………………………… 7</p><p>　　2.1.2 概念設計的主要內容……………………………………………… 7</p><p>　　2.1.3 本設計相關的概念設計說明……………………………………… 8</p><p&g

6、t;　　2.2 詳細設計 ……………………………………………………………… 21</p><p>　　2.2.1 床身部件的設計…………………………………………………… 22</p><p>　　2.2.2 工件的定位支撐部件的設計 ……………………………………… 23</p><p>　　2.2.3 檢測機構的設計 ………………………………………………… 2

7、4</p><p>　　3 綜合驗具的檢測方法說明 ……………………………………………… 25</p><p>　　4 綜合驗具易損件明細 ………………………………………………… 26</p><p>　　5 綜合驗具的管理 ………………………………………………………… 27</p><p>　　5.1 綜合驗具的使用 ………………………

8、……………………………… 27</p><p>　　5.2 綜合驗具的檢定 ……………………………………………………… 27</p><p>　　5.3 綜合驗具的維護 ……………………………………………………… 27</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………… 28</p><p>　　致謝 …………

9、……………………………………………………………… 28</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………… 29</p><p>　　曲軸形狀和位置誤差檢測方法規(guī)劃及典型檢測系統(tǒng)設計</p><p><b>　　龐文娜</b></p><p>　?。?*******學院 機械電子系機械設計

10、制造及自動化機制0401班）</p><p><b>　　指導老師：</b></p><p>　　[摘要] 本文主要是針對實際中曲軸加工工序檢測項目，進行分析和研究，對其檢測方法進行規(guī)劃，并設計出對應檢測項目的典型檢測系統(tǒng)。所有檢測系統(tǒng)的設計，并不是都進行了詳細設計，對其中的六項檢測內容做了概念設計，一項內容做了詳細設計。在概念設計中，除了給出檢測系統(tǒng)的概念圖，還對

11、驗具的操作進行說明，并給出必要的尺寸。在詳細設計中，把綜合驗具設計分為三個部分，即床身部件的設計，工件定位支撐部件的設計，以及檢測機構的設計，并對各部分進行詳細分析，講述了其具體實現(xiàn)方案。由于為實際應用產(chǎn)品，因此給出了綜合驗具的使用和維護說明，并列出易損件的明細表。</p><p>　　[關鍵字] 質量控制 測量 概念設計 曲軸</p><p><b>　　1緒論</b&g

12、t;</p><p>　　所謂質量，是反映實體滿足明確和隱含需要的能力的特征總合。質量是企業(yè)的根本競爭力。高質量的產(chǎn)品是企業(yè)的根本，低質量的產(chǎn)品會毀掉市場，沒有市場就沒有將來。人們對質量的認識從五、六十年代“好的質量”到八十年代的“符合要求”再到二十一世紀的“顧客滿意”都充分說明了一個問題，質量越來越被人們所重視，其重要性在市場競爭中得到了證實，并且將是未來市場競爭的關注焦點。在我國，隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的建

13、立和逐步完善，“質量是企業(yè)的生命”這一理念已為企業(yè)界所認同。</p><p>　　為了達到好的質量，必須對產(chǎn)品進行檢測，確保其滿足要求。因此，對產(chǎn)品的質量檢測也是很重要的。對產(chǎn)品進行檢測離不開檢測工具，工具的精度直接影響產(chǎn)品的質量。</p><p>　　質量管理的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年。質量的概念也從狹義的符合規(guī)范發(fā)展到以“顧客滿意”為目標。全面質量管理不僅提高了產(chǎn)品與服務的質量，而且在企

14、業(yè)文化改造與重組的層面上，對企業(yè)產(chǎn)生深刻的影響，使企業(yè)獲得持久的競爭能力。 </p><p>　　當前世界，新的管理模式和方法層出不窮，不斷涌現(xiàn)。它已經(jīng)成為國際上諸多跨國公司贏得市場的成功范例，也是一些世界級企業(yè)取得成功的訣竅。</p><p>　　隨著知識經(jīng)濟的到來，知識創(chuàng)新與管理創(chuàng)新必將極大地促進質量的迅速提高——包括生產(chǎn)和服務的質量、工作質量、學習質量、直至人們的生活質量。質量管理的

15、理論和方法將更加豐富，并將不斷突破舊的范疇而獲得極大的發(fā)展。</p><p>　　現(xiàn)在國內很多企業(yè)的質量管理工作還基本處于質量管理的初期階段，主要工作還局限于質量檢驗，企業(yè)內部的大部份管理人員和生產(chǎn)一線的操作人員品質意識還比較低，還沒有真正意識到“產(chǎn)品質量”對企業(yè)發(fā)展的重要性。對“量”的關注遠遠大于對“質”的關注，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品只要能用就行。在其看來“能用”就是“符合要求”，就是合格產(chǎn)品。不管是什么樣的質量管理方

16、法，必須要應用到實際生產(chǎn)中。例如對發(fā)動機曲軸形狀和位置誤差的檢測就屬于質量管理的一部分。曲軸是內燃機中的重要零件之一,是承受沖擊載荷傳遞動力的關鍵零件,在內燃機五大件(機體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸)中是最難以保證加工質量的零件。它的作用是將活塞的往復直線運動變?yōu)樾D運動，并將這一旋轉運動傳遞給其它的工作機械，用以輸出發(fā)動機的功率。曲軸在工作時的受力情況非常復雜，它不但要受到很大的扭轉應力以及大小和方向都在周期性變化的彎曲應力的作用，而

17、且還受到振動所產(chǎn)生的附加應力的作用。因此曲軸應有足夠的強度、支撐剛度和耐磨性。發(fā)動機汽缸的數(shù)目、行程數(shù)，排列情況及各個汽缸的工作順序決定了曲軸的形狀和曲柄的相互位置。為了保證曲軸的正常工作，對曲軸規(guī)定了嚴格的技術要求。因此，如</p><p>　　1.2 課題任務和要求以及擬采取的手段</p><p>　　1.2.1 課題任務</p><p>　　汽車發(fā)動機典型

18、部件—曲軸的形狀和位置誤差檢測方法規(guī)劃及典型檢測體統(tǒng)設計。</p><p>　　1.2.2 課題要求</p><p><b>　　技術要求</b></p><p>　　要進行總體方案選擇說明；</p><p>　　綜合驗具應作為生產(chǎn)線的有機組成部分，能方便、快捷、準確地檢測工件；</p><p>

19、;　　位置尺寸的檢測要給出定量結果；</p><p>　　綜合驗具設計應原理正確、結構簡明、操作方便、可靠。</p><p><b>　　工作要求</b></p><p>　　對于給定加工工序檢測項目的檢測方法進行比較和設計，設計內容為：</p><p>　　曲軸安裝正時帶輪軸徑端面到第三主軸徑端面的距離檢測；</

20、p><p><b>　　曲軸全長檢測；</b></p><p>　　曲軸后端面六個螺紋孔的位置精度檢測；</p><p>　　曲軸第三主軸徑端面到前端中心孔的距離；</p><p>　　曲軸后端軸承孔相對兩側中心孔的徑向跳動檢測；</p><p>　　曲軸曲柄銷的軸向位置檢測；</p>

21、<p>　　曲軸曲柄銷的徑向和周向位置檢測。</p><p>　　其中1)～6)進行方案設計；7)進行詳細設計。</p><p><b>　　對于詳細設計：</b></p><p>　　繪制綜合驗具的總裝配圖；</p><p>　　對綜合驗具中與檢測有關的尺寸和精度進行計算及說明；</p><

22、;p>　　編制零件明細表（區(qū)別標準和非標件）；</p><p>　　主要部件裝配圖及主要零件圖。</p><p>　　制定此綜合驗具的使用和維護說明；</p><p><b>　　提出易損件明細表；</b></p><p>　　制定此綜合驗具的檢定方法并說明。</p><p>　　1.2.3

23、 擬采用的研究流程</p><p>　　針對本課題，研究流程如下： </p><p>　　注：括號內的日期為對應步驟完成的時間 </p><p><b>　　技術方案設計選擇</b></p><p>　　本設計設計課題可以分為兩大部分，一部分是對部分檢測項目的概念設計，另一部分是對部分檢測項目的

24、詳細設計。下面對這兩部分分別說明其技術方案的設計選擇。</p><p><b>　　2.1 概念設計</b></p><p>　　2.1.1 概念設計的定義</p><p>　　概念產(chǎn)品是對設計目標的第一次結構化的、，基本的、粗略的但卻是全面的展示，它描述了設計目標的基本方向和輪廓，也是衡量驗證所設計的產(chǎn)品是否能滿足產(chǎn)品需求目標的主要手段。產(chǎn)

25、品概念設計因而成為設計過程中最重要、最復雜、最不確定的設計階段，也是產(chǎn)品形成價值過程中最有決定意義的階段。</p><p>　　概念產(chǎn)品是產(chǎn)品總體系統(tǒng)特征、性能、結構、尺寸形狀的描述和實現(xiàn)。概念產(chǎn)品是用以評估、驗證產(chǎn)品對目標市場的適應性和符合產(chǎn)品需求說明書的滿意度，也是用以制訂、實施產(chǎn)品后續(xù)開發(fā)過程即生產(chǎn)、銷售，服務等計劃的技術基礎。以概念產(chǎn)品為目標的設計稱作產(chǎn)品概念設計。</p><p>

26、;　　2.1.2 概念設計的主要內容</p><p>　　概念設計是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個階段的要求，進行產(chǎn)品功能創(chuàng)造、功能分解以及功能和子功能的結構設計；進行滿足功能和結構要求的工作原理求解和進行實現(xiàn)功能結構的工作原理方案的構思和系統(tǒng)化設計。</p><p>　　在概念設計中，設計的產(chǎn)品應包括：</p><p><b>　　產(chǎn)品的功能信息</b>

27、;</p><p><b>　　產(chǎn)品的原理信息</b></p><p><b>　　簡單的裝配結構</b></p><p>　　簡單的零部件形狀信息</p><p>　　基本的可制造可裝配信息</p><p>　　本次設計課題中共有六項概念設計。設計中按照概念設計的要求對每項

28、都做了分別說明。下面對六項概念設計分別說明。</p><p>　　2.1.3 本設計相關的概念設計說明</p><p>　　2.1.3.1 軸安裝正時帶輪軸徑端面到第三主軸徑端面的距離檢測</p><p><b>　　a)工序圖</b></p><p>　　圖1帶輪軸徑端面到第三主軸徑端面距離的工序圖</p>

29、;<p><b>　　b)待測尺寸</b></p><p>　　軸向尺寸280.77± 0.65</p><p>　　c)檢測方法概念圖及其說明</p><p>　　待測尺寸為軸向尺寸，須先找定一軸向基準。在此設計了一基準架。每次檢測時，使曲軸前端面與基準架接觸，這樣可實現(xiàn)軸向基準的統(tǒng)一。為了保證每次檢測前測表頭與基準架

30、的距離一定，設計了一導向板和對表器，在檢測時，讓測表沿導向板移動。</p><p>　　圖2帶輪軸徑端面到第三主軸徑端面距離檢測概念圖</p><p>　　由待測尺寸的偏差，尺寸精確到0.01mm，因此測表可選取百分表，而次此測表沿徑向移動，但要檢測的是軸向尺寸，普通百分表是無法實現(xiàn)的。因此，設計了如下結構來實現(xiàn)：</p><p><b>　　圖3 測表結

31、構</b></p><p>　　百分表5用緊定螺釘4緊固。測頭1的移動，經(jīng)過連桿2上的45°度角轉化百分表測桿方向。即軸向尺寸，轉化到徑向。在彈簧3的作用下，測頭1可以一直緊貼曲軸表面。</p><p><b>　　d)工件定位基準</b></p><p><b>　　兩側中心孔，A面</b><

32、/p><p><b>　　e)工件檢測基準</b></p><p><b>　　B面</b></p><p><b>　　f)操作步驟</b></p><p>　　檢查工件兩側中心孔是否有雜物，確保其整潔。</p><p>　　按概念圖方式對工件定位。<

33、;/p><p>　　將測表在對表器處對零。</p><p>　　將對完表的測表沿導向板向工件推動，當測頭接觸到曲軸第三主軸徑端面時，停止移動。</p><p><b>　　觀察測表指針示數(shù)。</b></p><p>　　將測表撤走，卸下工件，并放到指定處。</p><p>　　清理檢具，確保下次檢測能

34、正常進行。</p><p>　　g) 判斷工件合格與否</p><p>　　若百分表指針示數(shù)在±65范圍內，則該件合格，否則為不合格件。</p><p>　　2.1.3.2 曲軸全長檢測</p><p><b>　　a) 工序圖</b></p><p><b>　　圖4全長檢

35、測工序圖</b></p><p><b>　　b) 待測尺寸</b></p><p>　　軸向尺寸489± 0.3</p><p>　　c) 檢測方法概念圖及其說明</p><p>　　圖5曲軸全長檢測概念圖</p><p>　　為了不影響檢測，本方案使用V型架定位。檢測內容

36、為曲軸全長，因此可以以曲軸其中一端面與基準面接觸，檢測另一端面與基準端面的距離。在此設計方法中，設計一基準板，使其與曲軸后端面接觸的面為基準，用測表檢測曲軸前端面。有檢測待測尺寸的偏差，測表選擇了百分表。</p><p><b>　　d)工件定位基準</b></p><p><b>　　主軸軸線，A面</b></p><p&g

37、t;<b>　　e)工件檢測基準</b></p><p><b>　　A面</b></p><p><b>　　f)操作步驟</b></p><p>　　1)檢查工件主軸端面是否有雜物，確保其整潔。</p><p>　　2)按概念圖方式對工件定位。</p><

38、;p>　　3)將百分表在對表器處對零。</p><p>　　4)將對完表的測表沿導向板向工件推動，使測頭與曲軸前端面接觸。</p><p>　　5)觀察百分表指針示數(shù)。</p><p>　　6)將測表撤走，卸下工件，并放到指定處。</p><p>　　7)清理檢具，確保下次檢測能正常進行。</p><p>　　g

39、)判斷工件合格與否</p><p>　　若百分表指針示數(shù)在±30范圍內，則該件合格，否則為不合格件。 </p><p>　　2.1.3.3 軸后端面六個螺紋孔的位置精度檢測</p><p><b>　　工序圖</b></p><p>　　圖6 六個螺紋孔位置精度檢測工序圖</p><p&g

40、t;　　b) 待測尺寸 六個螺紋孔的位置度</p><p><b>　　c)檢測方法概念圖</b></p><p>　　圖7六個螺紋孔位置度檢測概念圖</p><p>　　本方案設計一位置度量規(guī)，用插棒方法檢測。位置量規(guī)結構如圖示。</p><p><b>　　圖8 位置量規(guī)</b></p&

41、gt;<p><b>　　驗棒結構如圖示。</b></p><p><b>　　圖9 驗棒</b></p><p>　　為了保證檢測正確，須對工件和位置量規(guī)正確定位，對工件使用兩個V型架和兩個定位板定位，使后端面六個螺紋孔位置一定。位置量規(guī)放在驗具臺上，用一定位板定位，使其上六個孔與曲軸后端面六個孔的位置保持一致。</p>

42、;<p><b>　　d)工件定位基準</b></p><p>　　主軸軸線，A面，B面</p><p><b>　　e)工件檢測基準</b></p><p><b>　　主軸軸線</b></p><p><b>　　f)操作步驟</b>&l

43、t;/p><p>　　1)檢查工件表面是否有雜物，確保其整潔。</p><p>　　2)按概念圖方式對工件定位。</p><p>　　3)按概念圖中方式將位置量規(guī)定位</p><p>　　4)用驗棒依次插入位置量規(guī)的六個導向孔，直至不能再向里插入。</p><p>　　5)撤走位置量規(guī)，卸下工件</p>&l

44、t;p>　　6)清理檢具，確保下次檢測能正常進行。</p><p>　　g)判斷工件合格與否</p><p>　　若驗棒能同時進入導向孔和螺紋孔底孔，則該件合格，否則為不合格件。</p><p>　　附：位置度量規(guī)的計算過程</p><p>　　Φ10X1.25螺紋孔小徑為Φ8.647</p><p><b

45、>　　測量部分： ， </b></p><p><b>　　， 查表：，</b></p><p><b>　　導向部分： 查表，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　查表， </b></p

46、><p><b>　　則， </b></p><p>　　其中，為驗棒測量表面的極限尺寸</p><p>　　為被測要素的綜合公差</p><p>　　為被測內表面的理想邊界尺寸</p><p>　　為位置量規(guī)測量部分的基本偏差</p><p>　　為測量部分的制造公差<

47、/p><p>　　為導向部分的最小間隙</p><p><b>　　為導向孔的極限尺寸</b></p><p>　　為測量表面的最大極限尺寸</p><p>　　為導向部分的制造公差</p><p>　　2.1.3.4 曲軸第三主軸徑端面到前端中心孔距離</p><p>&l

48、t;b>　　工序圖</b></p><p>　　圖10第三主軸徑到前端中心孔距離的工序圖</p><p><b>　　b) 待測尺寸</b></p><p>　　軸向尺寸α±0.2 </p><p>　　c)檢測方法概念圖及其說明</p><p>　　圖11第三主軸徑到

49、前端中心孔距離檢測概念圖</p><p>　　端面到孔的距離，直接無法測量。因此，設計中用一鋼球做輔助。檢測鋼球頂點到第三主軸徑端面的距離。待測尺寸為軸向尺寸，做一軸向基準（圖中基準板）使鋼球頂點與之接觸。由幾何關系，把第三主軸徑端面與孔的距離轉化為端面與基準面的距離，然后用測表進行檢測。</p><p>　　d)工件定位基準 主軸軸線，A面</p><p>　　e

50、)工件檢測基準 B面</p><p><b>　　f)操作步驟</b></p><p>　　1)檢查工件兩側中心孔是否有雜物，確保其整潔。</p><p>　　2)按概念圖方式對工件定位。</p><p>　　3)將測表在對表器處對零。</p><p>　　4)將對完表的測表沿導向板向工件推動，當

51、測頭接觸到工件時，停止移動。</p><p>　　5)觀察測表指針示數(shù)。</p><p>　　6)將測表撤走，卸下工件，并放到指定處。</p><p>　　7)清理檢具，確保下次檢測能正常進行。</p><p>　　g)判斷工件合格與否</p><p>　　若百分表指針示數(shù)在±20范圍內，則該件合格，否則為不

52、合格件。</p><p>　　附：鋼球直徑的計算和α值的確定</p><p>　　若鋼球與距離端面3mm處相</p><p>　　圖12 鋼球與距離斷面3mm處相切幾何關系示圖</p><p><b>　　由幾何關系， </b></p><p><b>　　則鋼球直徑</b>

53、;</p><p><b>　　取D=16mm</b></p><p>　　當D=16mm時，求x </p><p>　　圖13標準鋼球與中心孔幾何關系示圖 </p><p><b>　　,,,,</b></p><p><b>　　則</b&g

54、t;</p><p><b>　　由此可得</b></p><p>　　2.1.3.5 曲軸后端軸承孔相對兩側中心孔的徑向跳動檢測</p><p><b>　　工序圖</b></p><p>　　圖14跳動檢測工序圖</p><p><b>　　待測尺寸</

55、b></p><p>　　軸承孔相對兩側中心孔的徑向跳動0.015</p><p>　　c)檢測方法概念圖及其說明</p><p>　　圖15 跳動檢測概念圖</p><p>　　檢測內容為后端面軸承孔相對兩側中心孔的跳動，所以須以兩側中心孔定位。但以中心孔定位后，會將軸承孔堵住，一般測跳動裝置就無法實現(xiàn)檢測。為此設計如下結構實現(xiàn)：&l

56、t;/p><p>　　圖16 跳動檢測裝置</p><p>　　件1測桿徑向的變化，經(jīng)件3轉化到件2測表測頭方向，從而測表示數(shù)變化。件4彈簧使件1測桿始終與工件緊密接觸。</p><p><b>　　d)工件定位基準</b></p><p><b>　　兩側中心孔</b></p><

57、p><b>　　e)工件檢測基準</b></p><p><b>　　主軸軸線</b></p><p><b>　　f)操作步驟</b></p><p>　　1)檢查待測工件兩側中心孔是否有雜物，確保其整潔。</p><p>　　2)按概念圖方式對工件定位。</p&

58、gt;<p><b>　　3)將千分表對零。</b></p><p>　　4)旋轉工件，觀察千分表示數(shù)。</p><p>　　5)卸下工件，并放到指定處。</p><p>　　6)清理檢具，確保下次檢測能正常進行。</p><p>　　g)判斷工件合格與否</p><p>　　若千分

59、表指針示數(shù)的最大值與最小值之差不大于15，則該件合格，否則為不合格件。</p><p>　　2.1.3.6 曲軸曲柄銷的軸向位置檢測</p><p><b>　　工序圖</b></p><p>　　圖17曲柄銷軸向位置檢測工序圖</p><p><b>　　待測尺寸</b></p>&

60、lt;p>　　軸向尺寸92.95± 0.15，180.45±0.15，245.975±0.15，333.475±0.15，</p><p>　　檢測方法概念圖及其說明</p><p>　　圖18 曲柄銷軸向位置檢測概念圖</p><p>　　曲柄銷距后端面距離為軸向，應在軸向找定一基準。本設計中，設計一軸定位柱，確保工件

61、每次安裝的軸向位置一定。</p><p>　　檢測曲柄銷長度時，設計一卡板。其結構如下：</p><p><b>　　圖19 卡板結構圖</b></p><p>　　用此卡板檢測曲柄銷長度，方便，快速，也能保證尺寸精度要求。</p><p><b>　　4、工件定位基準</b></p>

62、<p><b>　　兩側中心孔，A面</b></p><p><b>　　5、工件檢測基準</b></p><p><b>　　A面</b></p><p><b>　　6、操作步驟</b></p><p>　?、贆z查工件兩側中心孔是否有雜物，

63、確保其整潔。</p><p>　?、诎锤拍顖D方式對工件定位。</p><p>　?、塾每ò逡来螜z驗曲柄銷軸向長度。</p><p>　　④將四個測表分別在對表器處對零。</p><p>　　⑤將四個測表依次沿導向板向工件推動，當測頭與工件接觸時，停止移動。</p><p>　　⑥觀察百分表指針示數(shù)。</p>

64、<p>　?、邔y表撤走，卸下工件，并清理檢具。</p><p>　　7、判斷工件合格與否</p><p>　　若四個百分表指針示數(shù)在±15范圍內，且卡板通端可以通過，止端不可通過，則該件合格，否則為不合格件。</p><p>　　附：卡板尺寸精度的計算過程</p><p>　　基本尺寸 22 ，精度IT6，查表得，標

65、準公差T=0.002mm，Z=2.4mm</p><p>　　Z為通規(guī)尺寸公差帶中心到工件最大實體尺寸之間的距離</p><p><b>　　則， </b></p><p><b>　　2.2 詳細設計</b></p><p><b>　　1) 工序圖</b></p&g

66、t;<p>　　圖20 曲柄銷徑向和周向位置檢測工序圖</p><p><b>　　2) 待測項目</b></p><p>　　曲軸曲柄銷徑向和周向位置檢測</p><p>　　整個綜合驗具包括以下幾個部分，量儀設備床身部件的設計，工件定位支撐部件的設計，檢測機構的設計。在設計過程中，床身部件分為支架和驗具體。驗具體使用了鑄件，經(jīng)

67、過時效處理后進行加工，從而保證了整個設備的剛性和穩(wěn)定性。工件的定位支撐部件包括兩端頂尖，兩V型架，定位架和兩可調定位支撐，對曲軸起定位支撐作用，其中V型架對曲軸起輔助支撐作用。對于檢測機構，包括測表機構和對表機構，通過測表機構將工件尺寸變化用測表反映出來。</p><p>　　從上面的敘述看，綜合驗具的設計的關鍵主要有兩個方面，一是曲軸定位支撐部件的設計，另一個是檢測機構的設計。</p><p

68、>　　下面分別介紹綜合驗具各部分的設計技術方案。</p><p><b>　　床身部件的設計</b></p><p>　　床身部件包括驗具體和驗具體支架。本次設計中，驗具體支架才用了角鐵。其結構如圖20示。</p><p>　　圖21 驗具體支架結構圖 </p><p>　　為了保證其穩(wěn)定性和強度要求，在支架腿上

69、加了一圈角鐵，這樣結構夠合理，安全，實用。驗具體支架與地面接觸結構如圖22示。</p><p>　　圖22 驗具體支架水平調整結構</p><p>　　可以通過擰動螺栓從而調節(jié)驗具的水平。在設計中，驗具體使用了鑄件，其采用米字型肋，這種布肋剛性比其他類型都高，用于要求變形量很小或載荷大的床身。為了便于調整驗具體的水平，在其四腳上安裝了螺栓，因為驗具體為鑄件，其放在角鐵支架上很難調水平，因此

70、，在在螺栓下墊上膠皮墊，以便于調節(jié)。</p><p>　　2.2.2 工件的定位支撐部件的設計</p><p>　　由于工序卡片上要求的曲柄銷的徑向和周向位置是以主軸軸線為基準，因此，在測量過程中，我們使用頂尖來支撐工件，并起到徑向定位的作用。然而，由于曲軸的重量很大，如果只靠手拿著進行裝夾是比較困難的，也會增加工人的勞動強度，降低工作效率。所以我們在工件主軸徑的下方安裝了兩個V型架。在安

71、裝工件時，V型架起預支撐的作用。在此我們設計的V型架支撐的高度略低于工件的定位高度，當工件定位完成時，避免過定位。</p><p>　　對工件起支撐定位作用的兩端頂尖，其主要受力部分在頂尖與工件接觸部分。因此頂尖的這部分我們采用了硬質合金材料，保證其硬度，提高頂尖的使用壽命。。對于曲軸的前端頂尖采用了固定頂尖，后端頂尖采用活動頂尖。</p><p>　　在進行曲柄銷徑向位置檢測時，須對曲軸

72、進行周向定位，限制其某一方向的旋轉。在設計中，采用了可換定位銷。其結構如圖23示</p><p>　　因為此定位件為易磨損件，因此采用可換定位銷，在磨損后，只需把定位銷換掉即可，這樣可以降低成本。</p><p>　　在進行曲柄銷周向位置檢測時，需限制曲軸旋轉。因此設計兩個定位支撐。其定位時如圖24示。</p><p>　　圖23 可換定位銷定位部分結構</p

73、><p>　　圖24 檢測周向時限制旋轉的定位</p><p>　　其中右端為主要定位部分，是必須保證的。在定位時，先把右端定位，件2為扣緊螺母。件1為易磨損件，設計為可換的，在磨損到影響定位時，只需更換件1即可。左端為一可調支撐。在右端定位后，調節(jié)左端高度，使其緊頂工件，確保工件不會旋轉。</p><p><b>　　檢測機構的設計</b><

74、;/p><p>　　檢測機構的設計結構如圖25示。</p><p>　　(a) (b) </p><p><b>　　圖25 檢測機構</b></p><p>　　此結構可完成對曲柄銷徑向和周向位置的檢測。其優(yōu)點是可以通過件2自動找到曲柄銷軸線，可以

75、不考慮曲柄銷軸徑誤差，其不會對檢測結果產(chǎn)生影響。其中結構2中心應略低于被測曲柄銷高度，使每次檢測時，其會向上移動，從而使測表示數(shù)變化，檢測完后，件2在件1彈簧的彈力和自身重力作用下回到最下邊位置。在每次檢測前應對測表進行對零。圖25（b）是對表器結構，其上三個圓柱對應曲柄銷三個位置。</p><p>　　3 綜合驗具的檢測方法說明</p><p>　　上述已經(jīng)把綜合驗具的各部分進行說明，

76、下面對綜合驗具的原理進行說明。</p><p>　　曲柄銷徑向位置檢測如圖26示。</p><p>　　圖26　曲柄銷徑向位置檢測示意圖</p><p>　　工件通過兩端頂尖（未畫出）和件3可換定位銷定位。定位銷限制其圖示中順時針方向旋轉。雖然測表機構對工件作用一順時針方向的力矩，這樣，工件在力矩作用下也不會旋轉。設計中，我們讓件1中心的高度略低于其要檢測的曲柄銷軸

77、線的高度，當件1與曲柄銷接觸后就沿件2導向柱向上移動，考慮到件1和件2件一定存在摩擦，所以必須進行計算，通過計算說明件1不會自鎖。以下是計算過程：</p><p>　　當件1和件2相對靜止時，其間的靜摩擦系數(shù)為0.1(有潤滑),有公式</p><p><b>　　tanα=f</b></p><p>　　α為摩擦角，f為靜摩擦系數(shù)。</p

78、><p>　　由此可以求得件1和件2的摩擦角為6º。 </p><p>　　件1的V型角度是90º，因此件1對件2的作用力與件2軸線的夾角是45º，其大于自鎖角，因此不會產(chǎn)生自鎖，件1會很順利沿件2向上移動。</p><p>　　曲柄銷周向位置檢測如圖27示。</p><p>　　圖27　曲柄銷周向位置檢測<

79、;/p><p>　　在檢測完曲柄銷徑向位置后，將工件旋轉90º，如圖27所示。兩端仍然用頂尖定位。但這次必須限制曲軸旋轉，圖示中當檢測左邊曲柄銷時，須限制曲軸順時針旋轉，當檢測右邊曲柄銷時，須限制曲軸逆時針旋轉。因此，采用兩個定位支撐。其中件2為主要的定位件，因為件2定位部分是曲軸加工時的定位基準。當件2定位完成后，再調節(jié)件1的高度，使工件不能旋轉。</p><p>　　三個測表機構

80、總，當卡爪向上移動一定距離時，測表指針就向上移動同樣的距離，它們是一比一關系。這樣就完成了對曲柄銷徑向和周向的位置檢測。此結構簡單，檢測時操作方便，但是每次檢測時都需要旋轉工件，重新定位，這樣也會提高檢測時間。</p><p><b>　　驗具易損件明細</b></p><p>　　表1 綜合驗具易損件明細表</p><p>　　5 綜合驗具

81、的管理</p><p><b>　　綜合驗具的使用</b></p><p>　　本綜合驗具的具體操作步驟如下：</p><p>　　檢查兩側頂尖，兩個V型架與工件接觸部分，以及工件兩側中心孔，工件主軸和曲柄銷表面是否有雜物。若有，應及時清理，以保證工件能正確定位。</p><p>　　將工件放在兩V型架上，固定頂尖與工件

82、前端中心孔接觸。把活動頂尖慢慢頂入工件后端面中心孔，固定后，用定位銷在基準定位面上對工件定位。</p><p>　　把測表1和測表2在對表器處對零。</p><p>　　用測表卡爪分別卡緊工件曲柄銷，當百分表示數(shù)穩(wěn)定后，讀數(shù)。</p><p><b>　　將兩測表放到原處。</b></p><p>　　從左側看沿順時針方

83、向將工件旋轉90º，用調節(jié)支撐對工件定位。</p><p>　　把測表3在對表器處對零。</p><p>　　用測表卡爪卡緊工件曲柄銷，當百分表示數(shù)穩(wěn)定后，讀數(shù)。</p><p>　　將測表3放到原處，卸下工件。</p><p>　　清理驗具，保證其整潔。</p><p>　　5.2 綜合驗具的檢定<

84、/p><p>　　為了保證產(chǎn)品的質量，驗具的精度必須能達到設計精度的要求，在驗具的使用過程中，由于易損件的磨損和部分件受力變形等原因，驗具的精度降低，使檢測結果產(chǎn)生偏差。因此，須對綜合驗具進行定期檢定，確保其在檢測時精度符合要求。本綜合驗具的檢定周期為半年。</p><p>　　本綜合驗具的檢定方法為：用比綜合驗具檢測精度高一級的驗具對樣件進行檢測，使此樣件變?yōu)橐阎缓笥镁C合驗具再對此樣件檢

85、測，將兩次檢測結果進行比較，它們應保持一致，否則，須對綜合驗具進行檢修。</p><p><b>　　綜合驗具的維護。</b></p><p>　　為了延長驗具壽命，考慮到驗具經(jīng)常使用后，勢必會產(chǎn)生不同程度的磨損和異常現(xiàn)象。因此，對驗具經(jīng)常進行保養(yǎng)、維護及故障排除，對保持驗具原有的精度起著決定性的作用。本驗具的維護如下：</p><p>　　每

86、次使用驗具后，應進行清理。</p><p>　　整個驗具應處于水平位置，防止其因中心偏移遭成的受力不均產(chǎn)生變形。</p><p>　　驗具在使用時，操作者應該避免強烈的碰撞，對驗具遭成破壞。</p><p>　　操作者在日常使用時，應注意驗具緊固部分是否有松動，若發(fā)現(xiàn)，應及時擰緊。</p><p>　　操作者在日常使用時，應注意驗具體和驗具體

87、支架是否穩(wěn)固，如有晃動應及時調整。</p><p>　　操作者在日常使用時，如出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，例如百分表指針不動，活動頂尖卡滯等，應找專門人員進行檢修。</p><p>　　每月對驗具運轉部分進行潤滑，確保其靈活。</p><p>　　每月對百分表進行檢測，確保其準確。</p><p>　　每3個月對易損件進行檢測，精度不符合要求時，應進行及時

88、更換。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　對機械產(chǎn)品的檢測是實際生產(chǎn)中很重要的一個環(huán)節(jié)，其進行的好壞將直接影響產(chǎn)品質量。因而必須把好這一關。檢測是離不開驗具的，驗具的精度將一直對檢測結果產(chǎn)生影響，因此，必須保證驗具檢測精度達到要求。本文對曲軸需要檢測的各項分別進行設計，制定其檢測方案，并確定驗具的結構。在各驗具的設計中，在滿足檢測精度要

89、求的基礎上，盡可能設計的結構簡明、操作方便、可靠。</p><p>　　此次設計是對各項分別進行了驗具的設計，在實際生產(chǎn)中，不可能每項檢測項目分別使用一套驗具，因此需要設計出能檢測出盡可能多項目的綜合驗具?，F(xiàn)在機械行業(yè)發(fā)展的方向是機電一體化，我們可以設想機電一體化系統(tǒng)，由計算機和一組軟硬件組成。這樣不但滿足一般的機械產(chǎn)品的檢測，還增加了系統(tǒng)的可靠性。由于本人時間和水平有限，這還這是個設想，沒有實踐，還不能確定是否

90、能夠實現(xiàn)。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　1 黃渝祥.企業(yè)管理概論.北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　2 顧平.現(xiàn)代質量管理學.北京：科學出版社，2004</p><p>　　3 張公緒.新編質量管理學.北京：高等教育出版社，1998</p>&l

91、t;p>　　4 周密.現(xiàn)代企業(yè)質量管理和ISO9000.中國商業(yè)出版社，1995</p><p>　　5 潘漁洲.質量管理知識手冊.北京：知識出版社，1987</p><p>　　6 廖永平.機械工業(yè)企業(yè)質量管理.北京：機械工業(yè)出版社，1987</p><p>　　7 楊躍進. 質量管理百年歷程.航空標準化與質量.2000(1):46</p>&

92、lt;p>　　8 鄧績. 跟上世界管理潮流 開展6西格瑪管理.上海質量，2001(1):19</p><p>　　9 那寶魁. 從ISO9000： 2000年版本修訂看質量管理發(fā)展趨勢. 首鋼科技，2000(1):13～16</p><p>　　10 郭同智.透視我國質量管理發(fā)展與現(xiàn)狀.科學與管理，2004（4）：32</p><p>　　11 李海國.國內

93、外內燃機曲軸制造技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.山東內燃機，2003（1）：9 </p><p>　　12 夏豐.曲軸綜合測量儀：［學位論文］，西安：西安理工大學，2002</p><p>　　13 李正權.從全面質量管理到全面質量創(chuàng)新：論21世紀的質量管理發(fā)展趨勢.齊魯質量，2000（1）：11</p><p>　　14 李勇，張光明.我國質量管理的發(fā)展動態(tài).技術經(jīng)濟與管理研

94、究2000(2):65</p><p>　　15 V.Deslanders, H.Pierreval. Knowledge acquisition issues in the design of decision support systems in quality control. European Journal of Operational Research 1997(103)：296～311</p&

95、gt;<p>　　16 劉巽爾，于春涇.機械制造檢測技術手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　17 唐宗軍.機械制造基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　18 王光斗，王春福.機床夾具設計手冊.第3版.上海：上?？茖W技術出版社，2000</p><p>　　19 徐灝.機械設計手冊.第2版.北京：

96、工業(yè)出版社，2004</p><p>　　20 成大先.機械設計手冊.第四版.北京：化學工業(yè)出版社，2002</p><p>　　21 苑彩云.工程圖學.北京：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　22 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室.理論力學.北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　23 何貢.互換性與測量技術.北京：中國