数字时代的钳工测量加工方法

■江苏科技大学工程训练中心 （镇江 212003） 洪 超 刘宏铸 吴 萍

数字时代的钳工测量加工方法

■江苏科技大学工程训练中心 （镇江 212003） 洪 超 刘宏铸 吴 萍

摘要：将平板、杠杆百分表、量块和正弦规等常用量具科学地组合使用，使钳工加工测量简单、方便、准确，改变了加工余量难以测量、凭经验加工的现状。通过计算和块规的比对，得到工件每一点的尺寸和加工余量，解决钳工加工过程中的数据采集和加工方法问题，使钳工加工数字化，提高了加工效率和零件质量。

随着现代加工工业的发展，传统的钳工加工方法在数字时代已难以满足要求。如何利用现有的量具，优化钳工加工工艺，科学使用量具，提高加工效率和质量，不再完全依靠加工经验和技能来完成加工是我们研究的课题。平板、杠杆百分表、量块和正弦规都是常用的量具，把它们巧妙地组合运用就能够很好地解决钳工加工过程中的数据采集和加工方法问题。下面介绍这几种常用量具的组合应用。

1.工件平面度和平行度测量方法

锉削是钳工常使用的加工方法，在检验被加工表面的平面度和平行度时，一般使用刀口尺测量工件表面与刀口的重合情况，检验工件的直线度和平面度。检验平行度时，则测量基准面到被加工表面的距离。这样操作麻烦，精度低。现在可使用平板、块规和杠杆百分表组合来测量。测量时，将被测工件的基准面和装有杠杆百分表的高度游标卡尺放置在平板上，在平板上移动高度游标卡尺的底座，观察杠杆百分表指针的数值变化，就可检验出工件的平行度和平面度。再以块规为高度标准，杠杆百分表就能测量出被加工表面上每一点的数据，与标准值相比较得到其加工余量（见图1）。

2. 工件斜面测量方法

斜面锉配角度是钳工常见的加工工序。加工时一般使用万能角尺测量角度，加工精度难以保证。利用正弦规、杠杆百分表和

块规的组合测量法，就能很好地解决。将加工工件放置于已转一角度的正弦规上，使其平行于基准面，就能方便地测量其尺寸、角度、平行度和平面度，并能准确测量出加工表面每一点的加工余量。改变了原来使用万能角尺和刀口尺来测量斜平面的角度和平面度的方法（见图2）。

使用正弦规检测工件加工角度面，不仅在加工精度方面具有通常检测方法不可比拟的优势，在其他方面也凸显出加工的技巧和检测方法的灵活性。①把工件放置到调整好角度的正弦规上，根据工件被加工角度面到检测平台的计算尺寸、计算好的数值，用高度尺可直接在正弦规上划线。这样可避免通常采用的划出两个方向坐标线的交点，用划针、平尺手工连线两个坐标点的方法，提高了划线精度的稳定性。②可以用工件的外形直角面或工艺直角面对工件内外角度面进行加工检测。③可以使用杠杆百分表在被测角度面正打表，测量受限制时采用反打表检测等（见图3）。

图1

图2

图3

在燕尾配合中，角度的测量大多采用万能角度尺或角度样板，由于万能角度尺的测量精度不高，满足不了高精度的测量精度要求，因此燕尾的角度测量精度很难保证，由此给其他尺寸的测量带来很大的影响。传统测量方法使用量具数量较多，测量操作繁杂、效率低，测量精度低。使用正弦规能够逐一克服上述不足，保证测量精度要求。和块规配合使用时，以块规为标准h1、h2测量值，能准确方便地测量出加工面的加工余量，也可以利用杠杆百分表测量工件内斜面的各种参数。

3. 加工工件的数值计算

工件加工时，以工件基准面交点为原点，计算出每个加工面的坐标，配合使用正弦规，使每个斜面转换成平行于基准面的平面，并计算出数值。加工过程中，以块规为基准，测量被加工面上每一点的数值进行计算，得到面上每点的加工余量，就像数控机床加工一样，使钳工加工数字化。

4. 结语

熟练掌握量具的使用方法、计算和检测过程，就能够达到在使用中快捷又准确可靠，且能够满足工件加工精度要求。但是，钳工加工必须以扎实的基本功为基础，配合先进的工具、量具，合理的加工工艺，可加工形状复杂和高精度的零件。技术熟练的钳工可加工出比现代化机床加工的零件还要精密和光洁的零件，可以加工出连现代化机床也无法加工的形状非常复杂的零件，如高精度量具、样板以及复杂的模具等。

参考文献：

[1] 黄启义，李文敏. 几何测量量器使用手册[M]. 北京，机械工业出版社，1997.

[2] 朱英华. 正弦规在钳工燕尾槽锉配中的应用[J]. 科技信息，2008 （19）：258.

[3] 柴学宝. 正弦规测量燕尾配合件角度的原理和方法[J]. 天津职业院校联合学报，2009（2）：26.

[4] 王红敏，石沛林，郑国强. 正弦规应用及误差分析[J]. 山东工程学院学报，2002，16（4）：61-64.

[5] 阎杰.正弦规在加工测量三角件和五角件时的应用方法[J]. 金属加工，2014（11）：62-64

收稿日期：（20141022）