燕尾槽加工及检测

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　　摘要：分析了燕尾槽零件常用加工方法，比较了各种测量燕尾槽的测量手段的优缺点，推导出了钢针测量方法测量燕尾槽宽及角度的计算公式。
　　关键词：燕尾槽；钢针；测量方法
　　
　　1.前言
　　在机械加工过程中，经常会遇到一些带有燕尾槽的零件。燕尾槽是一种机械结构，槽的形状呈燕尾形，它的作用通常是作机械相对运动,运动精度高且稳定，因此在机床制造上被广泛应用。
　　2.燕尾槽常用加工方法
　　2.1刨削
　　对于一般燕尾槽来说，可采用刨削进行粗、半精加工加工。尺寸规格较大的燕尾槽通常采用刨削加工。
　　2.2铣削
　　尺寸规格小的燕尾槽最经济的加工方法是铣削加工，在铣床上使用专用燕尾槽铣刀进行粗铣、精铣的方式达到图纸要求。可用作燕尾槽的粗、半精加工，亦可作为精加工。
　　2.3拉削
　　采用燕尾槽拉刀在拉床上一次拉削成形，制造精度可达IT12～IT14，表面粗糙度可达Ra1.25～10。这种加工方法的优点是生产效率高，尺寸精度主要靠拉刀精度来保证，但拉刀制造成本高，适用于成批或大批大量生产。
　　2.4磨削
　　一般情况下，对于要求比较严格的燕尾槽，除经过刨削（铣削）粗、半精加工外，还需要进行研磨精加工。
　　3.燕尾槽测量方法
　　燕尾槽有两个主要参数需要测量:一个是角度,一个是槽宽。由于燕尾槽的形状比较特殊，在生产加工过程中采取常规检测手段往往难以取得令人满意的效果，检测结果不准确，误差较大，成为困扰生产和检验人员棘手的问题。
　　3.1燕尾槽卡尺直接测量
　　一种专用燕尾卡尺，它由主尺[1]和附尺[2]组成，如图1。按三角函数值刻度，用它进行一次测量即可同时读出燕尾导轨上下部宽度尺寸及高度尺寸。它能在燕尾高度方向任何位置进行测量，均能读出燕尾导轨上部宽度尺寸。因此，它可以在加工过程中，边测量，边加工，以达到对燕尾导轨宽度尺寸的控制。另外，本卡尺还可用作计算尺，求出燕尾相关尺寸。测量时，将基准[5]靠在被测燕尾的基准面上，用主尺测出燕尾的宽度L2，从刻度[3]上读出燕尾高度尺寸，将数值L2减去刻度[4]上的读数，即求得燕尾上部宽度尺寸L1。燕尾槽卡尺的优点是，在加工过程中随时测量并对加工过程进行控制，测量准确，但价格较贵。
　　
　　图1内燕尾槽卡尺
　　1主尺2附尺3刻度4刻度5基准6测量爪
　　3.2燕尾槽量规测量
　　燕尾槽塞规测量虽然简便易行，但存在着两个问题：一是它只能综合测量燕尾槽加工的是否台适，不能确定零件在加工过程中的具体数值。二是燕尾量规制作工艺复杂，精确度很难达到，制作成本较高。
　　3.3钢针（球）测量法
　　由于燕尾槽高度尺寸较小,在生产现场用角度量规或角度样板来测量角度都不方便,而槽宽在没有专用燕尾槽卡尺的情况下是不能够直接测量的。因此,通常都采用间接检测的方法来检测。钢针（球）测量法就是在这种条件下产生的简单便捷的测量手段。其推导公式如下：
　　
　　图2钢针（球）测量燕尾槽
　　已知钢针（球）直径d，燕尾角度α。将两个标准钢针（球）放人燕尾槽底部。用游标卡尺读出两钢针（钢球）间距离L1，通过数学计算可得到燕尾槽底部宽度L=L1+2*(OB+AB)。其中，OB=，AB=*cot，所以，
　　L=L1+d*（1+cot）
　　=L1+K○1（1）
　　同样，采用棒针测量法也可检测燕尾槽角度。已知槽底部宽度L，游标卡尺读数L1，钢针（球）直径d，则燕尾槽角度由公式（1）推导可得出α=2*arccot(-1)(2)
　　
　　图3公燕尾根部槽宽
　　此种方法亦可用于如图3所示的公燕尾零件的加工检测。将直径为d的两钢针（球）置于公燕尾底部，测出两钢针（球）间距L1，已知公燕尾角度α，因为OB=OC=,有三角函数得知AB=*cot则公燕尾根部宽度L=L1-d*（1+cot）
　　=L1-K○1（3）
　　燕尾角度测量公式由上式（3）推导为
　　α=2*arccot(-1)（4）
　　注：○1K=d*（1+cot），其数值可查下表
　　
　　用标准钢针测量燕尾槽时的K值（mm）
　　标准钢针直径d（mm）燕尾槽角度α
　　 45° 50° 55° 60°
　　4 13.657 12.578 11.684 10.928
　　6 20.485 18.687 17.526 16.392
　　8 27.314 25.156 23.368 21.856
　　12 40.970 37.734 35.052 32.784
　　15 51.213 47.1675 43.815 40.980
　　4.结束语
　　综上所述，在比较分析了燕尾槽常用检测方法，我们可以看出实际生产过程中采用钢针（球）测量法对燕尾槽零件进行检测可得到各类准确数据，简便易行，经济实用。