李 靈

（廣西機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校，廣西 柳州545005)

圖1所示的切換片是旋轉(zhuǎn)式編碼器中的一個(gè)高精密沖壓零件，采用彈性較好0.15 mm厚度的磷銅材料，為了提高生產(chǎn)效益，通常采用多排高速?zèng)_壓生產(chǎn)，但由于在測(cè)量65±0.5°時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法存在測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)和測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，從而限制了生產(chǎn)效率，因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)最多只能采用一出二排樣，沖壓生產(chǎn)速度最高為150次/min，模具的有效利用率小于25%，即模具維修和產(chǎn)品檢測(cè)占用了大量時(shí)間。

圖1 切換片

對(duì)圖1進(jìn)行分析，3-Ф1.2 mm為定位基準(zhǔn)孔，當(dāng)壓爪從自由高度1.7±0.1 mm被壓緊至作用高度為1±0.1 mm時(shí)，壓爪的作用角度公差要求為±0.5°，換算成位置公差為±0.04 mm，由于公差要求非常高，如何精確、快速地測(cè)量作用角度65±0.5°至關(guān)重要。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用20倍率投影儀，把切換片壓爪朝下放置于工作臺(tái)后，在兩側(cè)放置厚度1±0.1 mm的墊片，再蓋上透明玻璃板，使切換片處于作用高度。由于反光作用，壓爪與工作臺(tái)的接觸處會(huì)在投影屏上顯示出一個(gè)模糊的小的亮點(diǎn)，根據(jù)此亮點(diǎn)，就可以粗略地測(cè)量出作用角度。此檢測(cè)方法不僅隨機(jī)性大，且效率極低，每次測(cè)量耗時(shí)約12分鐘，難以承擔(dān)最低12PCS/H要求的抽樣檢驗(yàn)工作量。而且測(cè)量時(shí)容易受到人為因素影響，因此測(cè)量數(shù)據(jù)存在不確定性，如以此數(shù)據(jù)作為模具維修的依據(jù)，維修模具時(shí)容易造成困擾，這是生產(chǎn)廠家目前最需解決的難題。而本文所提供的編碼器切換片專(zhuān)用檢具卻可以徹底有效地解決上述難題。

1 專(zhuān)用檢具的結(jié)構(gòu)

圖2所示為專(zhuān)用檢具的結(jié)構(gòu)圖，檢具主體由檢具底座1、固定板9、定位板10、蓋板11和擺臂20組成，相互之間用圓柱銷(xiāo)精密連接定位，擺臂20安裝在定位板10內(nèi)，可以前后擺動(dòng)。擺桿3與擺臂20用螺絲連接，起杠桿放大作用。校正指針時(shí)，需將校正銷(xiāo)釘12安裝到擺臂20和檢具底座1，再校正角度標(biāo)尺2，使其校正基線與指針13對(duì)齊，實(shí)際測(cè)量時(shí)需拆除校正銷(xiāo)釘12。接觸片17、絕緣片18和擺臂20用定位銷(xiāo)精確導(dǎo)正后，分別用膠水粘合，然后拆下定位銷(xiāo)，用三根細(xì)導(dǎo)線通過(guò)定位孔引出，并把線頭焊接在接觸片17上，最后把接觸片17在凹槽處分割成3片，確保相互絕緣。工件導(dǎo)正銷(xiāo)19起到對(duì)工件精確定位作用。支架4上的三個(gè)發(fā)光二極管5分別和三塊接觸片17用細(xì)導(dǎo)線16分別連接，即對(duì)應(yīng)于待測(cè)量工件15不同的壓爪。

圖2 檢具結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)開(kāi)始測(cè)量時(shí)，壓緊塊14在壓緊片6的作用下使工件15向下壓，處于作用高度。然后用手細(xì)心緩慢撥動(dòng)擺桿3，綜合觀察記錄角度標(biāo)尺2和各個(gè)發(fā)光二極管5的狀態(tài)，就可以測(cè)量出每個(gè)壓爪的作用角度。

2 專(zhuān)用檢具的檢測(cè)原理

檢具的檢測(cè)原理如圖3所示，三塊接觸片作為電極用導(dǎo)線分別連接到支架上的三個(gè)發(fā)光二極管，工件作為另一個(gè)公共電極，只要工件的壓爪與接觸片有接觸，電流就會(huì)導(dǎo)通，發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)光。接觸片上開(kāi)有夾角為7°的絕緣槽，絕緣槽邊線與工件共圓心，目的是模擬切換片的實(shí)際工作狀態(tài)。開(kāi)始檢測(cè)時(shí)工件固定不動(dòng)，指針指向零刻度，壓爪與接觸片的作用切線大約位于絕緣槽中間位置，電流不能導(dǎo)通，所有發(fā)光二極管都不亮。隨著擺臂的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)其中的一個(gè)壓爪作用切線與絕緣區(qū)的邊線接觸，工件與接觸片電流導(dǎo)通，則相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，此時(shí)需觀察并記錄角度標(biāo)尺的讀數(shù)，以此類(lèi)推，最終得到六個(gè)讀數(shù)（正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)各三個(gè)），再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化換算，即可獲得精確的作用角度。整個(gè)測(cè)量過(guò)程90秒內(nèi)即可完成，做到又快又好。

圖3 檢具檢測(cè)原理圖

由于是多模腔生產(chǎn)，需對(duì)各模腔的工件進(jìn)行壓印標(biāo)識(shí)區(qū)別，并對(duì)各壓爪編號(hào)，如圖4所示，壓印標(biāo)識(shí)可以是方形、圓形和三角形等。

圖4 工件壓印標(biāo)識(shí)及壓爪編號(hào)

為簡(jiǎn)化程序，應(yīng)采用圖5所示的角度標(biāo)尺，其中間的校正基線用于校正指針，校正基線兩側(cè)有正向和反向兩組角度刻線，兩條零度刻線之間的夾角為7°，與接觸片的絕緣區(qū)的夾角相同，刻度讀數(shù)為0.2°，最小讀數(shù)0.1°，讀數(shù)為正數(shù)時(shí)表示作用角度增大，負(fù)數(shù)表示減小。圖中R值為擺臂旋轉(zhuǎn)中心到標(biāo)尺的距離，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，它決定了檢具的放大倍率，即放大倍率=R/壓爪半徑。實(shí)例中R=190 mm，壓爪半徑為4.9 mm，則放大倍率=190/4.9≈39倍，完全達(dá)到精密檢測(cè)要求。

圖5 角度標(biāo)尺

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，采用檢測(cè)表單的方式記錄數(shù)據(jù)，如表1所示的表單，不符合公差要求±0.5°的數(shù)據(jù)標(biāo)記出來(lái)，表單清晰明了，非常實(shí)用。

表1 65°切換片作用角度檢測(cè)表

3 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用了新的檢測(cè)技術(shù)后，極大地提高了產(chǎn)品檢測(cè)和模具維修效率，因而獲得了極大的生產(chǎn)效益，值得在企業(yè)中推廣應(yīng)用。

[1]陳炎嗣，郭景儀.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[M].北京：北京出版社，1991.

[2]謝 誠(chéng).檢驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[3]何紅華，馬振寶.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.