一种金属陶瓷同轴度量规及其加工方法
阅读说明：本技术 一种金属陶瓷同轴度量规及其加工方法 (Metal ceramic coaxial gauge and processing method thereof ) 是由 凌云 谭俊成 胡华 唐建群 姚见春 张伟 李思权 李涛 胡玉岗 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金属陶瓷同轴度量规及其加工方法,加工效率高,耐磨性好,测量精度高。包括量具座,量具座包括座体,座体上设有上安装槽、下安装槽、中孔,上安装槽内固定上挡板,下安装槽内固定下挡板,中孔内插入定位轴,并固定,上挡板、下挡板、定位轴均采用金属陶瓷材料制作。加工方法包括：S1、分别制作上挡板、下挡板、座体、定位轴；S2、将上挡板、下挡板粘接/焊接固定在座体上,上挡板、下挡板之间形成用于测量的口子；S3、采用慢走丝线切割工艺切割口子和中孔,保证中孔和口子之间的同轴度；S4、将定位轴粘接/焊接固定于座体的中孔,粘接/焊接过程中,在定位轴、口子之间设置间隔件,保证定位轴、口子之间的同轴度。(The invention discloses a metal ceramic coaxial gauge and a processing method thereof, which have the advantages of high processing efficiency, good wear resistance and high measurement precision. Including the measuring tool seat, the measuring tool seat includes the pedestal, is equipped with mounting groove, lower mounting groove, mesopore on the pedestal, goes up the fixed overhead gage in the mounting groove, and baffle under the fixed in the mounting groove down, the locating shaft is inserted to the mesopore to it is fixed, overhead gage, lower baffle, locating shaft all adopt cermet material to make. The processing method comprises the following steps: s1, manufacturing an upper baffle, a lower baffle, a seat body and a positioning shaft respectively; s2, bonding/welding the upper baffle and the lower baffle on the seat body, and forming a hole for measurement between the upper baffle and the lower baffle; s3, cutting the opening and the middle hole by adopting a slow-speed wire cutting process to ensure the coaxiality between the middle hole and the opening; and S4, bonding/welding the positioning shaft to the middle hole of the seat body, and arranging a spacer between the positioning shaft and the opening in the bonding/welding process to ensure the coaxiality between the positioning shaft and the opening.)
技术领域
本发明涉及量具技术领域，特别是涉及一种金属陶瓷同轴度量规及其加工方法。
背景技术
同轴度量规是一种常见的量具，现有的同轴度量规通常由量具座、定位轴组成，量具座上设有上挡板、下挡板，用于检测内孔、外圆的同轴度，材料通常采用碳钢，这种同轴度量规量具座结构较为复杂，加工难度大，加工效率低，且碳钢耐磨性较差，使用寿命较短，且磨损后，测量精度降低。
图1为现有的一种碳钢同轴度量规示意图，该类量规由量具座1、定位轴2两部分组成，其中量具座1用于支承定位轴2。量规以定位轴2外圆φB 0-0.003母线为A基准，与量具座1中口子A+0.003 0之间形成0.005mm的同轴度关系。改进前，该类量规量具座1采用10号钢、渗碳深度1～1.2mm、淬火(58～65)HRC，定位轴2采用T10A号钢、淬火(58～65)HRC，对于量具座1采用如下工艺流程：下料—铣六方—划线—铣形—挖孔—半成品检验—热处理—平磨(量具座外平面，光洁度Ra0.2um)—坐标磨(量具座上与定位轴2相配合的孔，光洁度Ra0.2um)—工具磨(口子A+0.003 0两测量面，光洁度Ra0.2um)—钳工研压、装配—刻字—成品检验。对于定位轴2采用如下工艺流程：下料—元车—半成品检验—热处理—外圆磨(外圆φB 0-0.003，光洁度Ra0.2um)。量具座1和定位轴2单独加工合格后，由钳工采用在定位轴2与口子A+0.003 0之间塞量块装配保证外圆φB 0-0.003和口子A+0.003 0之间0.005mm的同轴度关系，量具座1和定位轴2之间采用强力粘接剂进行组合。采用上述材料和工艺加工后的量规存在如下缺陷：
1、定位轴外圆超差：因测量面太长、公差偏小，热处理变形等原因，导致外圆φB0-0.003一般超小0.001～0.003mm。
2、量具座口子尺寸超差、岔口：因口子两测量面太深、公差偏小，热处理变形等原因，导致口子A+0.003 0尺寸一般超大0.001～0.002mm，口子岔口0.001～0.003mm，口子两测量面平面度一般为0.005～0.01mm。
3、同轴度超差：因口子和定位轴超差，导致钳工装配时同轴度一般超差0.003～0.005mm
由于上述缺陷，导致量规不耐用、寿命低，一般检测零件1000件则报废，且量规生产效率低，一般制造周期为30天。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属陶瓷同轴度量规及其加工方法，加工效率高，耐磨性好，使用寿命较长，测量精度高。
本发明的目的是这样实现的：
一种金属陶瓷同轴度量规，包括量具座，所述量具座包括座体，所述座体上设有上安装槽、下安装槽、中孔，所述上安装槽内粘接/焊接固定上挡板，所述下安装槽内粘接/焊接固定下挡板，所述中孔内插入定位轴，并粘接/焊接固定，所述上挡板、下挡板、定位轴均采用金属陶瓷材料制作。
优选地，所述座体采用碳钢制作。
一种权利要求1所述的金属陶瓷同轴度量规的加工方法，包括量具座，包括：
S1、分别制作上挡板、下挡板、座体、定位轴；
S2、将上挡板、下挡板粘接/焊接固定在座体上，上挡板、下挡板之间形成用于测量的口子；
S3、采用慢走丝线切割工艺切割口子和中孔，保证中孔和口子之间的同轴度；
S4、将定位轴粘接/焊接固定于座体的中孔，粘接/焊接过程中，在定位轴、口子之间设置间隔件，保证定位轴、口子之间的同轴度。
优选地，所述间隔件采用导管和/或量块。
优选地，S1中，所述座体的加工方法为：先铣削外表面，接着铣上安装槽、下安装槽，然后留余量加工中孔，然后热处理。
优选地，S2中，将上挡板、下挡板粘接/焊接固定在座体上后，上挡板上平面高于座体上平面，下挡板下平面低于座体下平面；
S3中，平磨粗磨量具座外表面，然后精磨量具座上下面，最后以量具座上下面为夹持面安装在平口钳上，采用慢走丝线切割工艺切割口子和中孔，保证中孔和口子之间的同轴度。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明将量具座与上挡板、下挡板分体制作后，再组合加工，可以大幅度地降低金属陶瓷材料量规的加工难度，并同时保证同轴度量规的精度，量规生产效率提升2倍以上，保证了被测件质量的一致性和稳定性；
上挡板、下挡板、定位轴均采用金属陶瓷材料，极大地提高量规耐用度，寿命比碳钢类提升10倍以上；
适用于类似该结构的单件、小批量同轴度量规制造与检测。
附图说明
图1为现有同轴度量规的结构示意图；
图2为本发明金属陶瓷同轴度量规的结构示意图；
图3为量具座座体的结构示意图；
图4为导管的结构示意图；
图5为本发明金属陶瓷同轴度量规的装配示意图。
具体实施方式
参见图2，一种金属陶瓷同轴度量规，包括量具座，所述量具座包括座体，所述座体上设有上安装槽、下安装槽、中孔，所述上安装槽内粘接/焊接固定上挡板，所述下安装槽内粘接/焊接固定下挡板，所述中孔内插入定位轴，并粘接/焊接固定，所述上挡板、下挡板、定位轴均采用金属陶瓷材料制作。所述座体采用碳钢制作。
一种金属陶瓷同轴度量规的加工方法。该方法主要针对如图1所示的量规改进，按照图2所示的结构，将量具座1改为1-1、1-2、1-3三个件构成，其中1-2、1-3上下挡板采用金属陶瓷材料，用强力粘结剂将其牢固地粘接在座体1-1上组合成口子，采用慢走丝线切割工艺切割口子和图4中孔φCH8，保证孔φCH8与口子A+0.003 0之间的同轴度关系。定位轴2采用整体金属陶瓷材料，用强力粘结剂将其牢固地粘接在座体1-1上，同时采用图4所示的导筒或在定位轴2与口子A+0.003 0之间塞量块装配保证φB 0-0.003和A+0.003 0之间的同轴度关系。本发明方法可以大幅度地降低金属陶瓷材料量规的加工难度，极大地提高量规耐用度，量规生产效率提升2倍以上，寿命比碳钢类提升10倍以上，保证了被测件质量的一致性和稳定性，适用于类似该结构的单件、小批量同轴度量规制造与检测。
图2所示为金属陶瓷同轴度量规结构图，该量规由座体1-1、下挡板1-2、上挡板1-3、定位轴2四部分组成，其中座体1-1用于支承定位轴2，同时与下档板1-2、上挡板1-3组合形成口子A+0.003 0。即金属陶瓷同轴度量规结构是将图1所示量规量具座1改为座体1-1、下挡板1-2、上挡板1-3三个件构成，其中1-2、1-3上下挡板采用金属陶瓷材料，用焊接工艺或强力粘结剂将其牢固地粘接在座体1-1上组合成口子，再采用口子A+0.003 0和图4中孔φCH8，保证孔φCH8与口子A+0.003 0之间的同轴度关系。定位轴2采用整体金属陶瓷材料，外圆φB 0-0.003加工合格后，用强力粘结剂将其牢固地粘接在座体1-1上，同时采用图4所示的导筒或在定位轴2与口子A+0.003 0之间塞量块装配保证φB 0-0.003和A+0.003 0之间的同轴度关系。
图3所示为座体1-1结构示意图，材料45钢，调质(28～32)HRC。半成品加工时，先铣削外表面，接着铣上下安装槽5.5mm，上下安装槽底面之间的距离为B，B比A+0.003 0小1～2mm，然后挖孔φCH8，孔实际尺寸比φCH8小2mm以上，即单边保留1mm左右的余量，最后将座体1-1热处理。座体1-1热处理后，先采用焊接工艺或强力粘结剂将下挡板1-2、上挡板1-3牢固地粘接在座体1-1上，组合成口子A，上挡板1-3上平面高于座体1-1上平面0.5mm，下挡板1-2下平面低于座体1-1下平面0.5mm。接着平磨粗磨座体1-1上下左右四方，光洁度Ra0.8um，然后精磨座体1-1上下面，光洁度Ra0.2um。最后以量具座上下面为夹持面安装在平口钳上，采用北京阿奇夏米尔CA30慢走丝线设备切割孔φCH8和口子A+0.003 0，孔φCH8与口子A+0.003 0同轴度控制在0.005mm以内。
图4所示为导管图，主要用于装配或检测复杂位置度量规，俗称二类工装。导管采用T10A、高速钢或硬质合金材料均可，硬度≥58HRC，导管孔φ(B-0.002)+0.002 0与定位轴2外圆φB 0-0.003对应，导管外圆φ(A+0.002)0-0.002与上下挡板之间的口子A+0.003 0对应，导管内外圆光洁度Ra0.2um，精度原则上提高一级。采用研磨机磨内孔、MGBA1420A磨外圆或直接北京阿奇夏米尔CA30慢走丝线设备加工工艺保证。
加工定位轴2时，先将两端加工成60°顶尖形状，如图2所示，接着采用母顶尖夹持定位轴，在MGBA1420A外圆磨上磨削φB 0-0.003和φCn6，φB 0-0.003和φCn6之间同轴度控制在0.003mm以内。定位轴2加工合格后，先将图4所示的导管装配在定位轴2中间，然后采用强力粘结剂将定位轴2中φCn6与座体1-1上孔φCH8进行粘接，将φB 0-0.003和A+0.0030之间的同轴度关系控制在0.005mm以内。或者采用在定位轴2与口子A+0.003 0上下面之间塞同等厚度(A-B)÷2mm的量块进行装配，同样将φB 0-0.003和A+0.003 0之间的同轴度关系控制在0.005mm以内，具体见金属陶瓷量规同轴度装配图5所示。
金属陶瓷量规加工注意事项如下：①半成品时，座体1-1孔φCH8单边保留1mm左右的余量，为成品线切割孔留余量。②半成品时，座体1-1上下口子5.5mm底面之间的距离B，比A+0.003 0小1～2mm，为成品线切割口子A+0.003 0留余量。③焊接或强力粘接后，上挡板1-3上平面高于座体1-1上平面0.5mm以上，下挡板1-2下平面低于座体1-1下平面0.5mm以上，主要是采用白刚玉磨座体1-1上下平面时，两种不同硬度的材料不同时参与磨削，避免工件被烧伤，提高加工效率。④用于装配或检测复杂位置度量规的二类工装，精度等级原则上比量规高一级。
本发明方法可以大幅度地降低金属陶瓷材料量规的加工难度，极大地提高了同轴度量规耐用度，生产效率提升2倍以上，寿命比碳钢类提升10倍以上，保证了被测件质量的一致性和稳定性，适用于类似该结构的单件、小批量同轴度量规的制造与检测。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
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