模具测量 Microsoft Word 文档

模具测量 模具测量技术主要是研究模具零部件几何量的测量和检验，以判断模具零件加工和装配的质量是否符合要求。模具测量的内容包括正确选择测量方法和测量仪器，保证测量过程高效率、低成本。 8.1 模具零件的测量内容 8.1.1 模具零件的测量内容 模具零件的测量内容包括： 1）长度 包括长度、厚度、宽度、直径、从基准面到测量部位的距离及孔的间距等。 2）角度及锥度 如斜楔、镶拼凹模的角度，旋压芯模、装配式导柱的锥度等。 3）平面轮廓形状 如冲裁模的凸模和凹模刃口形状等。 4）立体形状 如拉深模、锻模、塑料模、压铸模的型腔形状等。 5）形状误差及位臵误差 6）表面粗糙度 7）硬度 8.1.2 模具测量技术中的基准统一原则 基准是用来确定零件几何形状的点、线、面的方向和位臵的依据。基准有设计基准、装配基准、工艺基准和测量基准等。 1）设计基准 设计图样上所采用的基准。如图8.1所示的两轴颈公共轴心线2。 2）装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位臵所采用的基准。如图8.1中的两轴颈表面1。 3）工艺基准 在工艺过程中所采用的基准。如图8.1中两轴颈表面1或者两顶尖孔的圆锥面3，由具体的加工机床或夹具的定位结构而定。 4）测量基准 测量时所采用的基准。如图8.1中的两轴颈表面l或者两顶尖孔的圆锥面3或者齿顶圆4，要根据具体的检测项目要求而定。 基准统一原则是指上述各种基准应一致。设计时应以装配基准为设计基准；在零件加工时，应以设计基准为依据来确定加工工艺基准；在检测零件时，则应根据检测项目的具体要求来选择测量基准，最终检测应选择装配基准为测量基准。可以说装配基准是基础，其他基准均应围绕装配基准的要求来考虑，以便最终满足使用性能要求。 当加工和检测时的基准与设计（装配）基准不一致时，必须要按工艺尺寸链的分析计算方法，分析测量极限误差，以保证设计图样中的各项要求和模具的使用性能，否则应重新考虑和选择工艺基准及测量基准。 当按指定基准检测有困难时，可在保证精度的前提下，选择其他的辅助测量基准。总之，在任何检测中，应正确地选择测量基准和辅助基准，避免测量基准的变换，使测量误差减少到最小。 8.2 模具零件常用测量方法及仪器 8.2.1模具测量方法的分类 模具测量的基本方法有： 1．直接测量和间接测量 1）直接测量 直接由量具或量仪的标尺上获得所测尺寸的整个数值或被测尺寸相对标准尺寸的偏差。例如用千分尺或比较仪直接测量零件等。 2）间接测量 测量与被测尺寸有关的几何参数，经过计算获得被测尺寸。例如，图8.2所示的弯曲凸模，可用弦高法测量。非整圆半径R尺寸的获得，可通过间接测量弦高h和弦长l，由几何关系式求得 2．绝对测量和相对测量 1）绝对测量 测量时，直接从量具或量仪上显示出被测量的全值。例如，用千分尺、测长仪等测量导柱的直径。 2）相对测量 测量时，量具或量仪上指示的数值只是被测量相对于标准量的偏差值。例如，用量块调整立式光学计测量圆形凸模的直径。 此外，按测量器具与被测零件表面是否有机械接触，可分为接触测量与非接触测量；根据零件被测量的多少，可分为综合测量和单项测量；根据测量对模具制造工艺过程所起的作用，可以分为主动测量（在线测量）和被动测量；根据在测量和读取数时，工件是在运动还是静止，分为动态测量和静态测量等。 对一个具体的测量过程，可能兼有几种测量方法的特征。例如，在镗床上加工模架导柱孔时，用内径百分表测量孔的直径，则兼有直接测量、相对测量、接触测量和单项测量等。 8.2.2模具零件几何量的测量 1.长度的测量 （1）游标量具及其测量 游标量具的读数部分主要由尺身和游标组成，利用尺身刻线间距与游标刻线间距之差表示小数读数。游标量具的读数值一般为0.02、0.05和0.10mm三种。 按其用途游标量具可分为游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺三类。 1）游标卡尺 游标卡尺的种类很多，常见的有三用卡尺（可用于外径、内径和深度的测量）、两用卡尺、带表卡尺和电子数显卡尺等，量程有0~125、150、200、…、500mm等，最大量程为2000mm。 游标卡尺可用于直接测量和间接测量。如图8.3所示，测量两孔的中心距L时，可先用卡尺的内卡爪测出尺寸A，再用外卡爪测出尺寸B，然后按公式L＝（A+B）／2计算出中心距L。这种测量属于间接测量。 2）游标深度尺 游标深度尺用尺框的测量面和尺身的测量面代替游标卡尺的量爪，当尺框和尺身两测量面处于同一平面时，读数为零。深度尺可用来测量阶梯形、盲孔、凹槽等的深度，既可用于绝对测量，又可用于比较测量。 3）游标高度尺 游标高度尺通过尺框上的划线爪沿着尺身相对于底座的位移，来测量工件的高度尺寸、相对位臵和精密划线。 （2）测微量具及其测量 测微量具应用螺旋副传动原理，借助测微螺杆与螺纹轴套作为一对精密螺纹偶合件，将回转运动变为直线运动后，从固定套管和微分筒所组成的读数机构读得尺寸。测微量具按其用途可分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、内侧千分尺和杠杆千分尺等。 1）外径千分尺 外径千分尺类型很多，有游标读数外径千分尺、翻字式读数外径千分尺、数字显示式外径千分尺、壁厚千分尺以及小头、尖头、大平面测头千分尺等，其分度值一般为0.01mm。测量小尺寸，可选用小头或尖头的千分尺；测量弹性材料或软金属制件，可以选用大平面测头千分尺。 2）内径千分尺 内径千分尺有单杆型、管接式和换杆型数种，分度值为0.01mm，可用来测量大于50mm的内径或两个内表面之间的距离。 3）深度千分尺 深度千分尺用于测量台阶高度、槽深、盲孔或阶梯孔的深度。 4）内侧千分尺 内侧千分尺的分度值亦为0.01mm，主要用于直接测量工件上大于5mm的沟槽宽度、浅孔直径、浅槽等。 （3）指示式量具及其测量 指示式量具是借助杠杆、齿轮、齿条或扭簧的传动，将测量杆的微小直线位移转变为指针的角位移，从而指出相应的示值。这种量具有分度值为0.01mm的百分表和分度值为0.001mm的千分表，主要用于对工件的长度尺寸的直接测量或比较测量。图8.4所示是用百分表以比较测量法测量轴的直径。测量时先根据轴的基本尺寸用量块将表调零，然后换上被测轴进行比较，从表上读出偏差值（轴的尺寸等于量块尺寸与偏差值的代数和）。 杠杆百分表和杠杆千分表的测杆可以转动，而且可按测量位臵调整测头的方向，因此适用于钟表式百分表难以测量的小孔、凹槽、孔距和坐标尺寸等的测量。内径百分表是借助于百分表为读数机构，配备杠杆传动系统或楔形传动系统的杆部组合而成的，可用于比较测量法测量孔径或槽宽。 （4）量块及其测量 量块通常叫作块规，它是具有两个平行测量面的长方体，主要用于鉴定和校准各种长度计量器具和在长度测量中作为比较测量的标准，还可用于模具制造中的精密划线和定位。由于量块具有很高的精度，因而能很方便地按照测量的需要组合成不同的尺寸。量块组合时，应从所需尺寸的最小数开始，在量块组中依次挑选，并尽量使所选用的量块数最少。例如，需要组成的尺寸为58.525mm，挑选量块的尺寸依次为1.005、1.02、6.5和50mm。量块的组合方法一是用研合法，二是借助量块附件。研合法是将量块沿其测量面长边方向，先将其端缘部分接触并研合，然后将一块量块沿着另一块量块测量面平行方向滑进，并使两测量面全部研合在一起。量块附件包括各种不同长度的夹持器和多种量爪，应用这些附件可以组合不同尺寸。 （5）长度尺寸的精密测量 对于模具导柱外径和导套孔径之类精密零件的被测表面，可用各种比较仪配合量块作标准器校准来进行比较测量；也可用测长仪上的高精度刻线标尺、平面螺旋游标读数装臵及其附件进行直接测量；还可在光学量仪上利用光学投影将被测零件的局部（或全部）轮廓放大投影到量仪的屏幕上，根据零件的投影轮廓影象用特别的标准读数装臵进行测量。 2.角度和锥度的测量 （1）比较测量法 比较测量法检测角度是指用角度量块、角度样板、角尺、圆锥量规等定角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色法估计被测角度的误差。 1）角度量块 它是角度测量中的标准量具，用来调整测角仪器和量具，校正角度样板，也可直接检验精度较高工件的角度。角度量块有三角形和四边形两种，三角形的量块只有一个工作角（α），四边形的量块有四个工作角（α、β、γ、δ）。成套的角度量块一般有19块、36块和94块三种，它可以单独使用，也可利用角度量块附件组合使用，测量范围为10º～350º。与被测工件比较时，借光隙法估计工件的角度误差。 2）角度样板 它是根据被测角度的两个极限尺寸制成的，因此有通端和止端之分。检验工件的角度时，若用通端样板，光隙从角顶到角底逐渐增大；用止端样板，光隙从角底到角顶逐渐增大，这就表明角度在规定的两极限尺寸之内，被测角度合格， 3）圆锥量规（圆锥塞规和圆锥环规） 可用来分别检验工件的内、外圆锥的基面距误差和锥角误差。 （2）间接测量法 这种方法简单、实用，适用于单件小批生产。采用的工具有圆柱、圆球、平板和万能量具等。 1）用圆柱或圆球测量：如图8.6所示，为了测量内角α，将两个半径为R的圆柱放在oa与ob两面之间，使它们互相接触，用量块测得尺寸E。 在直角o1co2中， o2c＝ad＝E，o1o2＝2R 故 图8.7所示为在平板上用高精度的圆柱及量块测量外圆锥的锥角示意图。先使两个圆柱在锥体小端处与锥体接触，测出尺寸N，然后用