曲轴综合夹检具设计原理分析

　　对于位置度的测量，传统的方法是使用CMM来测量，因CMM运行速度不高，所以其工作效率比较低。为了提高工作效率，可采用带计算机处理系统的半自动线旁夹式检具来实现高效率测量，而国内的各大汽车企业使用的测量设备基本上依靠进口，由于国内检具制造企业起步较晚，短时间内不能设计制造出这类检具。因这类设备技术含量比较高，设备供应商必定不会公开其核心的技术，经过笔者的专研，本文以从美国INTRA公司进口的一台曲轴综合夹检具为例，较为详细的分析了这类检具的设计原理，介绍其实现方式，希望对国内的检具制造企业有所帮助。

　　1 测量需求规划

　　欧美汽车企业已经有百余年的发展历史，带动了其相关产业的大发展，不可否认国外的某些检具制造企业具有很强的设计制造能力，只要你提出测量需求，其基本上都能满足要求。为此，我们提出了这台测量设备需要实现的测量功能，如表1所示。

　　在表1中，X-Y代表由1和5主轴颈中心形成的基准轴线;F-G代表由法兰端和芯轴端中心孔形成的基准轴线;P1是第1连杆颈中心，T是工艺小平面。表1只是列出了一种型号的曲轴测量项，还有一种型号的曲轴测量项没有列出，为节约成本，我们要求共享同一台计算机处理系统，此台夹检具必须能够测量两种不同型号的曲轴，其设计的难点在中心孔和螺纹孔以及工艺孔的位置度测量，因为他们的基准不一致，要么分别建立物理基准，要么建立一套基准后，其他基准通过复杂数学公式转换，在实际应用中我们选择了后者。

　　2 夹检具的定位夹紧方式[1]

　　夹检具的定位夹紧方式应该和机床加工时的定位夹紧方式一致，基准也应该和机床的一致。此夹检具首先通过分中机构分中后，夹紧1&5主轴颈及第1连杆颈来建立X-Y,P1基准，从而可以直接测量工艺小平面到中心的距离和两端中心孔的位置度。夹检具的定位夹紧方式，如图1所示，夹检具外观图，如图2所示。

　　3 夹检具传感器的选用[2]

　　传感器是检具设计中必不可少的关键部件，其选择的一般原则是，尽可能用较少的传感器实现较多的测量功能，以减少系统的复杂程度，提高设备的可靠性和可维护性。根据测量需求，此夹检具选用了5根Solartron数字传感器，表1中的1~3项使用同一根传感器，4~5项使用另一气动传感器，第6项单独使用一根，第7项单独用一根，第8项也单独使用一根传感器。数字传感器如图3所示：

　　4 夹检具的动作顺序及控制系统

　　一般来说，夹检具的动作顺序必须跟机床的动作顺序一致，动作顺序如图4所示：