一种可测量螺纹深度的新量规

一种可测量螺纹深度的新量规大众动力总力（上海）有限公司朱正德即使在一个拥有大量数字化在线检测设备的现代化汽车发动机厂，也仍然会配置相当数量的置于工序间、排列有序的专用量规。这些用于工件粗加工、半精加工之后内孔、螺纹等相关参数测量的传统机械量具已存在很多年了，期间，虽然检测技术取得了迅速的发展，不少新颖量仪已应用于实际生产，但上述专用量规仍稳固地在企业的工序间检测中占有一席之地。鉴于这类传统机械量规、尤其是螺纹量规的简单、直观、可靠又价廉。在现场快速检测中所起的作用很大，因此，无疑上述情况还会持续。但这并不意味100%的一成不变，对传统机械量具的功能拓展、推陈出新已进行了若干年，所推出的几种新颖产品已在国内外汽车行业获得了越来越多的应用。本文将介绍的读数式螺纹孔深度规就是典型例子。1.传统螺纹塞规的局限工件经钻孔和攻螺纹后，必须对其深度进行控制，虽然其公差较大一般都为数十丝甚至达1mm以上，但测量很不方便。通常的做法是将专用量（塞）规通端的杆部部分铣扁，制作出一台阶，形成孔深的控制界限。但在实际操作中，这个方式较难有效地发挥监控作用，尤其当工件上需检测的孔处于不易看清边界的位置时。为满足工艺上对社会变革的控制要求，国内外企业在进行钻孔、攻螺纹时往往普遍比额定值深10%甚至更多，从而耗去了更多的成本。传统塞规的另一个局限性是适应性差。即使零部件上的被测孔径或螺纹完全相同，只要深度各异，就得配备不同的量规，而在箱体类零件中，这种情况是很多的，因此为了满足生产之需，不得不准备大量的塞规，从而增加了投入和管理上的难度。以一种欧洲主流汽车发动机为例，其需要测量的螺孔为99个，便只有四有不同的螺纹规格，可对应的深度却有10多种，此类情况很普遍。2．传统螺纹塞规的突破丹麦Leitech公司的专利产品是对传统螺纹塞规的一次突破，其最大的特点是能够方便地读出孔深的实测值，且能利用同一个量规检测不同深度的螺孔，只要是螺纹相同。无疑，此系列产品也能方便地拓展，以用于一般的光孔测量，最常见的就是配合螺纹孔的测量，检测工件的螺纹底孔。此外，这一产品具有组合式的特点，量规本体与螺纹测头呈分体结构，通过更换测头能十分方便地实现量规换型或更新。Leitech系列包括三种产品（见图2）。图2中的c其实只是传统量规的延伸，差别仅于采用分体结构后，可借助更换螺纹测头方便地完成量规的变换，使同一个量规本体能适应不同的测量需求，给用户带来很大方便。图2中的b、a才是读数式螺纹深度规，前者是普通型，后者是精密型，两者的工作原理相似：不同于传统量规，此时的螺纹测头固连在本体（手柄）之间有一个可滑移的刻度筒。测头固连在本体上，而在自由状态（非测量情况）下，经过校正、设置后的刻度筒的前端面将很接近测头的顶端。让量规的通端旋入被测螺孔，刻度筒则渐渐地进入本体，在测头达到螺纹终点、无法再进入时，即传递出了螺孔的深度信息。这时，通过刻度筒上的读数就能实时地反映出深度来。如图2中b的读数是20mm，即为被测螺孔的深（工件没示出）。精密型（即a）与普通型的区别主要在于增加了一个读数细分机构，其工作原理与游标卡尺相同，借此该机构，深度读数值可以读到0.1mm，而普通型只能达到0.5mm。精密型的另一个特点是带有锁紧装置，即可以使刻度值锁定在被测后的位置，也可以在预设的刻度位置事先锁定。如前所述，工件上待测的螺孔往往在不易于检测和看清读数的位置，利用锁紧装置，可使测量结束、取出量规后才读数。3．量规的变规和校正如前所述，由于新颖的Leitech量规采用了分体结构造，因此，在生产厂（用户）遇到变更测量对象时，只要换以相应的螺纹测头，并经过对通端的校正，即可投入使用。只要把Leitech公司提供的套筒套进螺纹测头的通端，将一螺母拧紧在测头上，并贴着套筒端面拧紧，再用板手将测头拧出（见图3a）。然后，用软面塑料锤将新的螺纹测头穿过刻度筒轻敲入量规本体内，这样就完成了测头的的更换（见图3b）。至于量规深度值的校正是通过Leitech公司提供的一个专用器具来实现的，它是一个带校正盘的圆柱体，根据不同需求，端面上制作有多个圆柱体，对应不同的螺纹测头。旋转拔盘，让其上的指针对准被校量规的螺距值，这就设定一个精确的深度值（均定为10mm）。之后先用小板手拧松止端一侧的锁紧螺钉，再将量的通端（GO）放进校正器相应的孔中，捏紧并旋转量规的止端（NOTGO），让量规刻度筒上的刻线对准10mm位置（见图3e），即校正深度值一律选用10mm。最后再拧紧止端一侧的锁紧螺钉，从而完成了对螺纹量规深度值得校正（见图3d）。在操作熟练的情况下，完成上述过程仅需短短的2-3min。不过，相比这下，Leitech量规的这项功能更多是用于换新测头，即对经过一段时间使用后，对已磨损或发生其他损坏的螺纹测头予以更换。这一种工量具管理模式能大大降低成本，不但减少了报废、更新的投入，也减少了管理成本。4．使用效果通过以上介绍可知，使用这种新颖量规的优越性主要体现在：降低了生产成本，包括工量具消耗；减少了工序间检测时间；在量规数量减少的同时，降低了管理成本。以中小排量轿车发动机为例，其缸体、缸盖等关键零件的螺纹规格不多，主要为M6、M8、M10和M12，但每个零件上几个螺纹的深度（包括螺纹底孔）却有10多种或更多。据一家全面应用了Leitech螺纹量规的企业所提供的情况，之前在采用传统量规时，4种螺纹规可知、逾百个螺孔的一个缸体的测量时间是71min，之后在大大减少了量规数量的同时，测量时间却缩短到39min。——摘自《机械工人》冷加工2007年第5期