檢驗(yàn)夾具的學(xué)習(xí)課件

檢驗(yàn)夾具的學(xué)習(xí)課件第1頁/共24頁2

二、檢驗(yàn)夾具的組成

檢驗(yàn)夾具的種類雖然很多，但它們的組成部分大致相同。通常是由定位裝置、夾緊裝置、傳遞裝置、運(yùn)動導(dǎo)向裝置以及其它輔助元件所組成。

(1)定位裝置定位裝置的作用是使被測工件在夾具中占據(jù)正確的位置。保證檢驗(yàn)夾具測量精度的一個(gè)重要條件是選擇正確的測量基準(zhǔn)和采用可靠而合理的定位裝置。根據(jù)GB1958-80《形狀和位置公差檢測規(guī)定》的要求，由基準(zhǔn)實(shí)際要素建立基準(zhǔn)時(shí)，基準(zhǔn)為該基準(zhǔn)實(shí)際要素的理想要素。理想要素的位置應(yīng)符合最小條件。用檢驗(yàn)夾具檢查工件的尺寸和t形位公差，大多數(shù)采用模擬法來體現(xiàn)基準(zhǔn)。模擬的基準(zhǔn)本身也存在形狀誤差，而且在接觸時(shí)也不一定恰好處于符合最小條件的位置，所以設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具的定位裝置時(shí)，應(yīng)使這些誤差相對于被測要素的公差具有最小數(shù)值。對于表面具有較大形狀誤差的工件，如鑄、鍛、焊后的工件和一些具有特殊型面的工件，不能利用它們的整個(gè)表面作為基準(zhǔn)要素，為此需給定一些特定的點(diǎn)、線、面來建立基準(zhǔn)平面，這些指定的具體幾何要素稱為基準(zhǔn)目標(biāo)。當(dāng)圖樣上規(guī)定了“點(diǎn)目標(biāo)”、“線目標(biāo)”、“面目標(biāo)”時(shí)，則檢驗(yàn)夾具上各定位點(diǎn)的位置按圖樣規(guī)定。被檢工件可以用各種方法定位，主要有平面定位、外圓表面定位和內(nèi)圓表面定位。其定位元件的選擇與定位誤差的分析與機(jī)床夾具類似，第2頁/共24頁3(2)夾緊裝置夾緊裝置的作用是保證被檢工件在定位裝置上定位的可靠性。檢驗(yàn)夾具的夾緊裝置則不允許引起被檢工件的變形（永久變形或彈性變形）。防止被檢工件表面產(chǎn)生永久變形（如壓出凹痕，凹坑等），可以減小承壓面上的壓力。為防止被檢工件產(chǎn)生彈性變形，可以采用比較輕巧的壓緊裝置和正確地布置壓緊點(diǎn)的方法。在大多數(shù)情況下，如果檢驗(yàn)夾具上被檢工件的定位是穩(wěn)定的，而且測量裝置產(chǎn)生的測量力不破壞工件定位的穩(wěn)定性，可以不用夾緊裝置。為了提高檢測效率，還要求夾緊裝置的夾緊動作快速和方便。因此檢驗(yàn)夾具常采用各種快速夾緊裝置，如翻轉(zhuǎn)式杠桿彈簧壓緊機(jī)構(gòu)（圖17-1）和快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)等。第3頁/共24頁4(3)傳遞裝置傳遞裝置是檢驗(yàn)夾具的一個(gè)重要組成部分。其作用是：把被測量參數(shù)的數(shù)值從被測表面?zhèn)鬟f給測量裝置；改變傳遞數(shù)值的方向；改變傳動比；避免測量儀器的測頭圖17-1翻轉(zhuǎn)式杠桿彈簧壓緊機(jī)構(gòu)與被檢工件表面直接接觸，并可根據(jù)實(shí)際需要選擇傳遞裝置與被檢工件的接觸方式，調(diào)整測量裝置的自由行程，防止裝卸被檢工件時(shí)沖擊測量裝置，等等。傳遞裝置有直線傳遞、杠桿傳遞及它們的組合形式。圖17-2為幾種標(biāo)準(zhǔn)化的直線傳遞裝置。為了提高直線傳遞精度，還常采用圖17-3所示的滾珠直線傳遞機(jī)構(gòu)。圖17-4為杠桿傳遞裝置，其中圖a和圖b分別是直線傳遞環(huán)節(jié)布置在杠桿之前和杠桿之后的例子；圖c在杠桿前后均布置直線傳遞。杠桿的兩個(gè)工作端與被檢工件表面或檢驗(yàn)夾具其它傳動環(huán)節(jié)接觸。杠桿工作端表面可做成球面、平面或尖劈形，如圖17-5所示。第4頁/共24頁5第5頁/共24頁6第6頁/共24頁7(4)運(yùn)動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大多數(shù)檢驗(yàn)夾具都有運(yùn)動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（簡稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)）。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有兩種基本形式：轉(zhuǎn)動導(dǎo)向和直線導(dǎo)向。根據(jù)所需的精度和靈敏度，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以采用滑動式或滾動式。有時(shí)可以把這兩種方式結(jié)合起來使用。第7頁/共24頁8

圖17-6為滑動式直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，常用來引導(dǎo)百分表支架。其中圖a是單面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它僅在一側(cè)限制工件。圖b和c為開式雙面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。圖d和e為半封閉式導(dǎo)軌，主要用于當(dāng)運(yùn)動件不要求很高的導(dǎo)向精度和靈敏度時(shí)。圖d的結(jié)構(gòu)用兩個(gè)導(dǎo)板與運(yùn)動件在側(cè)面和凸肩高度上配合，但當(dāng)磨損后不能調(diào)整間隙。圖e在一側(cè)有楔塊，利用螺釘可調(diào)整水平方向和垂直方向上的間隙。圖f是一種矩形截面的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在支座上磨出一個(gè)槽，加上蓋板后形成一個(gè)封閉的矩形，運(yùn)動件的四個(gè)面均與槽的表面很好地配合，因此尋向精度較高，并且防塵性能也比較好。第8頁/共24頁9

圖17-7為圓柱形直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)．具有很好的工藝性。經(jīng)過淬火的圓柱形運(yùn)動件在青銅制成的或淬火鋼制成的襯套中移動。它們之間有很好動。鍵的結(jié)構(gòu)根據(jù)運(yùn)動件的角向定位精度要求決定。其中圖a結(jié)構(gòu)最簡單，但軸的角向定位精度低。圖b定向鍵與本體的孔配合，定向鍵上兩個(gè)磨過的側(cè)面與軸上的鍵槽配合，保證軸有較好的角向定位精度，其缺點(diǎn)是磨損后不便于修理。圖c上的定向鍵有楔形的尾部，與軸上60°角的V形槽相配合，故在制造或修理時(shí)，可通過修磨定向鍵法蘭端面下的墊圈厚度，使楔形鍵和v形槽有很好的配合間隙。圖c的結(jié)構(gòu)是通過固定在本體上的鍵與軸上的平面配合實(shí)現(xiàn)軸的角向定位，這種結(jié)構(gòu)工藝性較好，防塵性也很好。圖e的結(jié)構(gòu)是通過固定在軸上的鍵與本體上的平面配合實(shí)現(xiàn)軸的角向定位，這種結(jié)構(gòu)角向定位精度較高。第9頁/共24頁10圖17-8所示為滾珠導(dǎo)軌。與滑動導(dǎo)軌相比，它的摩擦力小，能提高運(yùn)動件的靈敏度。圖中滑板2是運(yùn)動件。滑板2的兩側(cè)和V形導(dǎo)板1、3的槽面都有V形槽，在V形槽中安放滾珠4,V形槽夾角通常取為90°，導(dǎo)板3是固定的，導(dǎo)板1可利用螺釘5調(diào)節(jié)它的位置，調(diào)節(jié)后用螺釘將導(dǎo)板1固定?；?應(yīng)能靈活移動，不能晃動。用隔離板保持滾珠的位置。隔離板可按圖b的方法布置。第10頁/共24頁11(5)輔助元件例如測量儀表的夾持裝置等。正確和可靠地把測量儀表夾持在檢驗(yàn)夾具上，也是保證檢驗(yàn)夾具測量精度的一個(gè)重要因素。圖17-9為常用的夾持百分表的方法。利用一個(gè)開口襯套和一個(gè)螺釘夾持百分表的套管部分。采用此法，百分表可沿襯套作縱向移動，調(diào)整百分表的預(yù)壓量。這種夾緊方法也可用于夾持千分表、氣動測頭、電感式測頭等。檢驗(yàn)夾具也常采用支架夾持百分表。圖17~10是兩種通用的百分表支架。第11頁/共24頁12第12頁/共24頁13

三、設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題(1)采用檢驗(yàn)夾具的合理性和必要性設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具前應(yīng)先考慮是否可以由機(jī)床和加工工藝來保證加工的質(zhì)量，。由質(zhì)量檢查員在檢驗(yàn)站或車間計(jì)量室用通用量具定期抽驗(yàn)。對殼體類比較復(fù)雜的工件，也應(yīng)考慮是否可利用三坐標(biāo)測量機(jī)來定期抽檢工件的各種形位公差要求，，以避免采用復(fù)雜的和高精度的檢驗(yàn)夾具。（2明確檢驗(yàn)夾具的工藝目的首先應(yīng)明確檢驗(yàn)夾具是用于工序檢驗(yàn)還是最終檢驗(yàn)，以便確定合適的定位基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，工序用檢驗(yàn)夾具的定位基準(zhǔn)應(yīng)采用相應(yīng)加工工序的定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)，終檢用夾具的定位基準(zhǔn)應(yīng)采用被檢工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)。（3）測量形位公差的檢驗(yàn)夾具須遵守相應(yīng)的公差原則對于獨(dú)立原則，由于圖樣給出的形位公差與尺寸公差相互無關(guān)，應(yīng)分別滿足要求。對于相關(guān)原則，因圖樣上給出的形位公差與尺寸公差有關(guān)，而且前者還可從尺寸公差中得到補(bǔ)償，故設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾。具時(shí)應(yīng)加以考慮。第13頁/共24頁14

（4）檢驗(yàn)夾具的測量效率如需對工件進(jìn)行100%的檢查，應(yīng)設(shè)計(jì)測量效率較高的檢驗(yàn)夾具70當(dāng)加工工藝比較穩(wěn)定或只需利用檢驗(yàn)夾具來調(diào)整機(jī)床，機(jī)床調(diào)整好后就能保證工件加工精度，則檢驗(yàn)夾具的測量效率可以低一些。但是在大量生產(chǎn)中使用的檢驗(yàn)夾具，為了不至于因檢驗(yàn)而耽誤生產(chǎn)，測量效率仍以高些為妤。

(5)檢驗(yàn)夾具的測量誤差，檢驗(yàn)夾具的測量誤差是夾具所采用的測量方法，定位裝置、夾緊裝置、傳遞裝置與可移動元件的結(jié)構(gòu)，使用的測量裝置與夾具采用的校準(zhǔn)件的制造誤差，以及測量力與測量溫度等引起的一系列誤差的總和。應(yīng)當(dāng)指出，在測量總誤差中還包括由于被檢工件定位表面和被檢表面尺寸和幾何形狀在規(guī)定公差范圍內(nèi)的偏差所引起的誤差。通常檢驗(yàn)夾具的總誤差不得超過被測參數(shù)公差的10%～20%，如被測要素精度很高（ITO,ITl,IT2）時(shí)，則可放大到33%第14頁/共24頁15第二節(jié)檢驗(yàn)夾具結(jié)構(gòu)示例一、測量長度尺寸的檢驗(yàn)夾具．圖17-11是測量外徑尺寸的檢驗(yàn)夾具。鋁合金本體4上有兩個(gè)成90°分布的固定擋銷3和5和一個(gè)活動測銷10固定銷3和5構(gòu)成一個(gè)V形，確定檢驗(yàn)夾具在被測外圓上的位置。利用活動測銷1和傳動杠桿2將測量的外徑尺寸傳遞到百分表。使用該夾具前須先用校準(zhǔn)件6校準(zhǔn)百．分表的零點(diǎn)。第15頁/共24頁16圖17-12是測量孔徑的檢驗(yàn)夾具。檢驗(yàn)夾具用鑲硬質(zhì)合金的支承面A和B安放在被檢工件端面上。利用帶有兩個(gè)觸頭2的活動壓板3和固定銷5使檢驗(yàn)夾具的測量中心線通過被檢孔的中心線。通過測量杠桿4和百分表測出被檢孔的直徑。測量前用校準(zhǔn)件1校準(zhǔn)百分表的零點(diǎn)。第16頁/共24頁17圖17-13是檢驗(yàn)變速箱變速叉軸長度尺寸95mm±0.2mm的檢驗(yàn)夾具。檢驗(yàn)時(shí)，先把校準(zhǔn)件安放在滾珠導(dǎo)軌滑板4的11V形座上，轉(zhuǎn)動手柄2使定位塊1的圓弧定位部分卡在校準(zhǔn)件的月牙形半圓槽上，確定校準(zhǔn)件的半圓槽中心線，然后用螺釘3將校準(zhǔn)件另一端壓緊在V形塊上。用手推動測塊5，使測塊5緊靠校準(zhǔn)件，確定校準(zhǔn)件和滑板4的位置，校準(zhǔn)百分表的零點(diǎn)。校準(zhǔn)后，卸T校準(zhǔn)件，用同樣方法把被檢工件裝在檢驗(yàn)夾具上進(jìn)行檢查，由百分表讀出被檢工件的尺寸偏差。第17頁/共24頁18二、測量形位誤差的檢驗(yàn)夾具

圖17-14為檢驗(yàn)工件軸心線直線度的檢驗(yàn)夾具。檢驗(yàn)時(shí)將被檢工件放在兩個(gè)V形座1上，用手轉(zhuǎn)動工件，被檢工件軸心線的直線度誤差通過傳動杠桿5反映到百分表上。百分表的讀數(shù)是被檢工件軸心線直線度誤差的兩倍。調(diào)整時(shí)松開螺母2，沿導(dǎo)板3的A面調(diào)整V形座1的位置，調(diào)整后擰緊螺母20松開螺釘4，調(diào)整傳動杠桿5的位置，調(diào)整后，擰緊螺釘4第18頁/共24頁19圖17-15是檢驗(yàn)孔紕對螺紋孔M12×1.5中心線同軸度的檢驗(yàn)夾具。檢驗(yàn)時(shí)，先把心軸3的螺紋部分?jǐn)Q入被檢工件的螺紋孔中，然后將本體1靠向工件，擋銷2支承在工件端面上，杠桿4的測頭與工件紕孔表面接觸，將本體回轉(zhuǎn)一，百分表的讀數(shù)變化等于似孔對螺紋孔中心線的同軸度誤差的兩倍。第19頁/共24頁20圖17-16是檢驗(yàn)端面對孔中心線垂直度用的檢驗(yàn)夾具。為簡化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)中常用檢驗(yàn)端面對中心線跳動的方法代替檢驗(yàn)端面對孔中心線的垂直度。檢驗(yàn)時(shí)，在孔中插入心軸2；‘利用心軸2上的錐面K確定心軸在孔中的位置。心軸2上有一個(gè)可回轉(zhuǎn)的本體1，其上帶有固定擋銷4和測量杠桿3，設(shè)計(jì)時(shí)使固定擋銷4和測量杠桿3至回轉(zhuǎn)中心的距離相同，都等于Ao所以當(dāng)本體1回轉(zhuǎn)一周時(shí)，百分表讀數(shù)是端面對孔中心線在2A長度上的垂直度的兩倍。第20頁/共24頁21圖7-17是檢驗(yàn)汽車后橋上十字軸用的檢驗(yàn)夾具。圖a是被檢工件，圖b是檢驗(yàn)夾具，用來檢驗(yàn)軸頸公共中心線的垂直度（在97mm長度上不大于0.075mm）和軸頸公共軸線的位置度。由于對軸頸中心線的垂直度已提出要求，所以檢驗(yàn)軸頸中心線的位置度是控制兩個(gè)公共軸線的相交度。將被檢工件放在檢驗(yàn)夾具可回轉(zhuǎn)的V．形座3上，用手將工件的另一端軸頸靠向V形塊5和帶V形塊的杠桿4，將百分表1和2校準(zhǔn)至零點(diǎn)。然后將被檢工件繞O-O中心線翻轉(zhuǎn)1800，用同樣方法再測量一次。百分表1的讀數(shù)反映出軸頸中心線的垂直度誤差。百分表2的讀數(shù)反映出兩對軸頸公共中心線的相交度誤差。此檢驗(yàn)夾具不需要校準(zhǔn)件。第21頁/共24頁22圖17-18是檢驗(yàn)汽車變速箱上蓋變速叉軸孔中心線間平行度的檢驗(yàn)夾具，被檢工件見圖a0檢驗(yàn)時(shí)，在被檢工件的變速叉軸孔中插入心軸1