CN203642845U - 检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，该检具包括检测块和定位芯轴，检测块固定连接在定位芯轴的上部；定位芯轴为圆柱形，用于插入缸盖挺柱孔内实现对检具的定位，该定位芯轴与缸盖挺柱孔的直径的基本尺寸相同，二者之间为间隙配合；所述检测块用于对缸盖上铣削出的摇臂运动避让平面进行检测，其具有下部的限位基准面、上部的深度检测面以及厚度检测面。本实用新型所述检具操作起来简单，对人员技能要求低，检测速度快，能显著提高生产效率，且成本低廉。

Description

检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具

技术领域

本实用新型涉及汽车部件检测检具，具体涉及检测缸盖异形型腔的检具。

背景技术

气缸盖属于内燃机的配气机构，主要是用来封闭气缸上部，构成燃烧室，并做为凸轮轴以及进排气管的支撑。

参见图1、图2，发动机缸盖7内的摇臂运动区域为砂型铸造的曲面形状，经铸造出来的缸盖尺寸既不稳定也不规则，尤其是缸盖7上安装凸轮轴的凸轮轴颈71与摇臂缸盖挺柱孔72相邻，凸轮轴颈71的两侧壁是曲面形状，很容易与摇臂活动区域发生干涉。为了保证摇臂活动区域的尺寸稳定性，避免凸轮轴颈的曲面侧壁与摇臂发生干涉，需要在缸盖毛坯的凸轮轴颈的两侧壁上与摇臂运动区域对应的地方铣削加工出摇臂运动避让平面R（图1、图2中的阴影区域） 。

参见图3、图4，所述摇臂运动避让平面R平行于凸轮轴颈71的两侧缸盖挺柱孔72的中心对称平面（即摇臂运动避让平面R是沿着缸盖宽度方向上的竖直平面）。

参见图3，所述摇臂运动避让平面R与所述缸盖挺柱孔72的轴线之间的距离理论设计值为d。

由于所述摇臂运动避让平面R是在缸盖的凸轮轴颈71的两曲面形状的侧壁上铣削出来的平面，其上部外轮廓为不规则状，而其下部边缘呈直线，且在与该摇臂运动避让平面R的下部边缘交界处的缸盖的凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分形成一个斜台阶平面，所述斜台阶平面与缸盖7的轴盖面S之间呈夹角α，所述斜台阶平面与缸盖挺柱孔72的轴线之间呈夹角β，α+β的值与缸盖挺柱孔的偏角相关，缸盖挺柱孔72的偏角一定，则α+β的值一定。

对于现代的四轴加工中心来说，所述摇臂运动避让平面R的加工，不存在任何困难，但是该摇臂运动避让平面R的设计控制尺寸皆为理论计算值，而且待加工的凸轮轴颈两侧曲面壁为砂型铸造面，其毛坯尺寸不稳定，导致加工时虽按正确程序操作加工，加工出来的摇臂运动避让平面R的尺寸仍可能随时变化。比如，所述摇臂运动避让平面R与缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面，很可能由于垂直方向的加工深度不够导致斜台阶的位置往上偏移，则凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分仍会与摇臂发生干涉；如果垂直方向的加工深度过大，斜台阶平面的位置会往下偏移，则凸轮轴颈71的侧壁被铣削过多，也可能造成缸盖凸轮轴颈的强度降低等问题。再如，所述摇臂运动避让平面R与所述缸盖挺柱孔72的轴线之间的距离小于理论设计值d，则表示凸轮轴颈71的侧壁被铣削掉的厚度不够，其未铣削掉的部分仍会与摇臂发生干涉；如果摇臂运动避让平面R与所述缸盖挺柱孔72的轴线之间的距离大于理论设计值d，则表示凸轮轴颈71的侧壁被铣削掉的厚度过多，也可能造成缸盖凸轮轴颈的强度降低等问题。

因此，在加工完成之后需要对该摇臂运动避让平面进行检测，以确定其满足设计条件。但由于标准功能量规为外形规则的、易制造的检具，而气缸盖型腔以及摇臂运动区域为异形型腔，很难用现有的标准功能量规进行测量，因此，一般采用全息扫描仪器等高端检测设备来实现，然而，采用全息扫描仪器检测有如下缺点：1）设备成本高；2）需要专业的检验人员，对人员技能要求高；3）检测得出大量数据，需要通过数据分析来判定是否合格，操作过程复杂，检测时间长，影响生产效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其操作起来简单，对人员技能要求低，检测快速，提高生产效率，成本低廉。 

本实用新型所述的检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，包括检测块和定位芯轴，所述检测块固定连接在定位芯轴的上部；所述定位芯轴为圆柱形，用于插入缸盖挺柱孔内实现对检具的定位，该定位芯轴与缸盖挺柱孔的直径的基本尺寸相同，二者之间为间隙配合；所述检测块用于对缸盖上铣削出的摇臂运动避让平面进行检测，该检测块的下部具有限位基准面，所述检测块上部具有深度检测面，所述限位基准面与所述深度检测面之间呈夹角δ，夹角δ等于缸盖上凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖的轴盖面之间的夹角α；所述限位基准面与所述定位芯轴的轴线呈夹角ε，夹角ε等于缸盖上凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔的轴线之间的夹角β。

所述限位基准面与定位芯轴的外轮廓的空间交线的下止点至所述深度检测面的距离h1等于缸盖上凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔的外轮廓的空间交线的下止点至缸盖的轴盖面的距离h。

所述检测块还具有用于与摇臂运动避让平面贴合的厚度检测面，该厚度检测面与定位芯轴的轴线之间的距离等于摇臂运动避让平面与所述缸盖挺柱孔的轴线之间的距离理论设计值d。

进一步地，所述检测块呈直角梯形体，其具有六个面，分别是两个梯形面、上底面、下底面、直腰面以及斜腰面，所述直腰面为限位基准面，斜腰面作为深度检测面，两个梯形面均作为厚度检测面。

在所述定位芯轴的上部一体连接有检测块固定块，该检测块固定块具有用于与检测块的上底面贴合的固定连接面，所述固定连接面与定位芯轴的轴线之间呈夹角γ，ε+γ=90°。

所述检测块固定块上有螺栓过孔，所述检测块上开有与螺栓过孔对应的螺纹孔，检测块固定块的固定连接面与检测块的上底面贴合并通过螺栓将二者固定连接在一起。

所述定位芯轴的轴线处于所述检测块的两个梯形面的对称中心平面上，两个梯形面之间的距离d1=2d，即是两个厚度检测面之间的距离等于摇臂运动避让平面与所述缸盖挺柱孔的轴线之间的距离理论设计值d的2倍，这样设计的目的是要保证检测块的两个梯形面均能够作为厚度检测面使用，两个厚度检测面分别检测缸盖的凸轮轴颈两侧的摇臂运动避让平面。

进一步地，在所述斜腰面即深度检测面上设有向上凸起的第二深度检测面。

进一步地，所述检测块固定块的固定连接面侧开设有两个定位销孔，所述检测块的上底面侧开设有两个对应的定位销孔，所述检测块固定块的固定连接面与检测块的上底面通过两颗定位销定位并贴合。

进一步地，所述检测块固定块的固定连接面与检测块的上底面之间的两颗定位销，其中第一定位销为圆柱销，第二定位销为菱形销。这样设计是考虑到检测块固定块上的定位销孔与检测块上的定位销孔的位置精度误差，采用一颗菱形销作为退让，以便顺利定位。

进一步地，在所述定位芯轴的下端设有倒圆部。这样设计的目的是方便定位芯轴插入缸盖挺柱孔内。

检测时，首先，使用定位芯轴插入缸盖挺柱孔内并向下移动，至检测块的直腰面（作为限位基准面）的一侧棱边搭接在缸盖上凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面上。

然后，观察梯形面（即厚度检测面）与摇臂运动避让平面之间的间隙，如果二者之间几乎没有间隙，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度合适，铣削出来的摇臂运动避让平面厚度合格；如果梯形面与摇臂运动避让平面之间存在间隙，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度不合适，铣削出来的摇臂运动避让平面不合格（其中，梯形面与摇臂运动避让平面之间的间隙靠近检测块的下底面，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度过少，还会产生干涉，仍需要再铣削掉一定厚度；若梯形面与摇臂运动避让平面之间的间隙靠近检测块的上底面，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度过多，虽然仍是次品，但不会产生干涉，在不影响缸盖的凸轮轴颈强度前提下可以让步使用）。

最后，观察斜腰面（即深度检测面）以及第二深度检测面与缸盖的轴盖面之间的高低，如果缸盖的轴盖面高度位于斜腰面（即深度检测面）和第二深度检测面之间，则表示垂直方向的铣削加工深度合适，凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分不会与摇臂发生干涉，摇臂运动避让平面加工合格；如果缸盖的轴盖面高度不位于斜腰面（即深度检测面）和第二深度检测面之间，则表示垂直方向的铣削加工深度不合适（其中，如果缸盖的轴盖面位于斜腰面（即深度检测面）之下，则表示垂直方向的铣削加工深度偏小，凸轮轴颈的侧壁未铣削掉部分仍会与摇臂发生干涉，需要再铣削掉一部分；如果缸盖的轴盖面位于第二深度检测面之上，则表示垂直方向的铣削加工深度偏大，虽然仍是次品，但不会产生干涉，在不影响缸盖的凸轮轴颈强度前提下可以让步使用）。

本实用新型具有以下优点：所述检具采用模拟测量方式，以定位芯轴模拟挺柱，以检测块的限位检测面（即所述的直角梯形体的直腰面）模拟了摇臂的运动区域最下方止点，以厚度检测面（即直角梯形体的两个梯形面）模拟了摇臂靠近凸轮轴颈侧壁的部位，本实用新型的一个检具能够同时检测了多个空间尺寸及角度关系，快速、准确地反映了产品的质量特性，无需采用高端检测设备以及专业的检验人员检测得出大量数据，不再需要通过数据分析来间接判定缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的尺寸是否合格，只需要通过直观的观察便能够一目了然地判断出缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的尺寸是否合格，明显地降低了检测操作难度，对员工要求的专业技能要求低，其检测速度比数据分析的检测方式要快数十倍，而且本实用新型所述检具能够在流水生产线上检测，无需搬动工件，减少了过程环节的控制，大幅降低了检测成本。 

附图说明

图1为缸盖的示意图一；

图2为缸盖的示意图二；

图3为缸盖的俯视图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为本实用新型所述检具的示意图；

图6为图5中B向视图；

图7为检测块的示意图；

图8为图7中C向视图；

图9为定位芯轴的示意图；

图10为图9中D向视图；

图11为检测块与定位芯轴的装配示意图；

图12为本实用新型的使用示意图一；

图13为本实用新型的使用示意图二。

图中：1-检测块，11-检测块上的螺纹孔，12-检测块上的定位销孔；2-定位芯轴； 3-检测块固定块，31-检测块固定块上的螺栓过孔，32-检测块固定块上的定位销孔；4-螺栓，5-第一定位销，6-第二定位销；7-缸盖，71-凸轮轴颈，72-缸盖挺柱孔；

A1-第一梯形面，A2-第二梯形面，A3-上底面，A4-下底面，A5-直腰面，A6-斜腰面，A7-第二深度检测面，B1- 检测块固定块上的固定连接面，S-缸盖的轴盖面，R-摇臂运动避让平面；

a1-直腰面左棱边，a2-直腰面右棱边；

h-缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔72的外轮廓的空间交线的下止点至缸盖的轴盖面S的距离；

h1-直腰面（即限位基准面）与定位芯轴2的外轮廓的空间交线的下止点至所述斜腰面A6（即深度检测面）的距离；

d-缸盖挺柱孔72的轴线与摇臂运动避让平面R之间的距离；

d1-检测块的厚度，即第一梯形面A1与第二梯形面A2之间的距离；

d2-检测块的宽度，即上底面A3与下底面A4之间的距离；

Φ-定位芯轴2的直径；

α-缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖的轴盖面S之间的夹角;

β-缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔72的轴线之间的夹角；

γ-检测块固定块3的固定连接面B1与定位芯轴2的轴线之间的夹角；

δ-直腰面A5与斜腰面A6之间的夹角；

ε-检测块1的直腰面A5与定位芯轴2的轴线之间的夹角。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1～图11所示，本实用新型所述的检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，包括检测块1和定位芯轴2，所述检测块1固定连接在定位芯轴2的上部，所述检测块1呈直角梯形体，用于对缸盖上铣削出的摇臂运动避让平面R进行检测，其具有六个面，分别是两个梯形面（第一梯形面A1、第二梯形面A2），上底面A3，下底面A4，直腰面A5以及斜腰面A6，所述直腰面A5作为限位基准面，斜腰面A6作为深度检测面，所述直腰面A5（即限位基准面）与所述斜腰面A6（即深度检测面）之间呈夹角δ，夹角δ等于缸盖7上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖的轴盖面S之间的夹角α。

所述定位芯轴2为圆柱形，用于插入缸盖挺柱孔72内实现对检具的定位，该定位芯轴2与缸盖挺柱孔72的直径的基本尺寸相同，二者之间为间隙配合。

在所述定位芯轴2的上部一体连接有检测块固定块3，该检测块固定块具有用于与检测块1的上底面A3贴合的固定连接面B1。所述检测块固定块3上开有螺栓过孔31，所述检测块1上开有与螺栓过孔31对应的螺纹孔11，检测块固定块3的固定连接面B1与检测块的上底面A3贴合并通过两颗螺栓4将二者固定连接在一起。

如图5、图11所示，所述检测块1的直腰面A5（即限位基准面）与所述定位芯轴2的轴线呈夹角ε，夹角ε等于缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔的轴线之间的夹角β。所述固定连接面B1与定位芯轴2的轴线之间呈夹角γ，ε+γ=90°。

如图3、图6所示，所述检测块1的两个梯形面（第一梯形面A1、第二梯形面A2）均为厚度检测面，用于与摇臂运动避让平面R贴合，所述定位芯轴2的轴线处于所述检测块1的两个梯形面的对称中心平面上，两个梯形面（即两个厚度检测面）与定位芯轴2的轴线之间的距离均等于摇臂运动避让平面R与所述缸盖挺柱孔72的轴线之间的距离理论设计值d，也可以说，两个梯形面之间的距离d1=2d，即是两个厚度检测面之间的距离等于摇臂运动避让平面R与所述缸盖挺柱孔72的轴线之间的距离理论设计值d的2倍，这样设计的目的是要保证检测块的两个梯形面均能够保证作为厚度检测面使用，两个厚度检测面分别检测缸盖的凸轮轴颈两侧的摇臂运动避让平面R。

如图7所示，所述上底面A3与下底面A4之间的距离d2（即检测块的宽度）根据缸盖内空间大小确定，只要能保证下底面不与缸盖接触干涉即可。

如图4、图5所示，所述检测块1的直腰面A5（即限位基准面）与定位芯轴2的外轮廓的空间交线的下止点至所述深度检测面A6的距离h1等于缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔72的外轮廓的空间交线的下止点至缸盖的轴盖面S的距离h。

如图5、图 7、图 11所示，在所述斜腰面A6（即深度检测面）设有向上凸起的第二深度检测面A7。

如图8、图9所示，所述检测块固定块3的固定连接面侧开设有两个定位销孔，所述检测块1的上底面侧开设有两个对应的定位销孔，所述检测块固定块3的固定连接面与检测块的上底面通过两颗定位销定位并贴合，其中第一定位销5为圆柱销，第二定位销6为菱形销。这样设计的目的是考虑到检测块固定块上的定位销孔与检测块上的定位销孔的位置精度误差，采用一颗菱形销作为退让，以便顺利定位。

如图9、图10所示，在所述定位芯轴2的下端设有倒圆部21。这样设计的目的是方便定位芯轴插入缸盖挺柱孔内。

如图12～图13所示，检测时，首先，使用定位芯轴2插入缸盖挺柱孔72内并向下移动，至检测块1的直腰面A5（作为限位基准面）的一侧棱边（直腰面左棱边a1或者直腰面右棱边a2，视情况而定，检测缸盖的凸轮轴颈不同侧的摇臂运动避让平面，使用不同的棱边）搭接在缸盖上凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面上。

然后，观察检测块1的梯形面（作为厚度检测面的第一梯形面A1或第二梯形面A2，也视情况而定，检测缸盖的凸轮轴颈不同侧的摇臂运动避让平面，使用不同的梯形面）与摇臂运动避让平面R之间的间隙，如果二者之间几乎没有间隙，则表示从缸盖7的凸轮轴颈71的侧壁上铣削掉的厚度合适，铣削出来的摇臂运动避让平面R合格；如果梯形面与摇臂运动避让平面R之间存在间隙，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度不合适，铣削出来的摇臂运动避让平面R不合格（其中，梯形面与摇臂运动避让平面R之间的间隙靠近检测块的下底面，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度过少，还会产生干涉，仍需要再铣削掉一定厚度；若梯形面与摇臂运动避让平面R之间的间隙靠近检测块的上底面，则表示从缸盖的凸轮轴颈的侧壁上铣削掉的厚度过多，虽然仍是次品，但不会产生干涉，在不影响缸盖的凸轮轴颈强度前提下可以让步使用）。

最后，观察斜腰面A6（即深度检测面）以及第二深度检测面A7与缸盖的轴盖面S之间的高低，如果缸盖的轴盖面S高度位于斜腰面A6（即深度检测面）和第二深度检测面A7之间，则表示垂直方向的铣削加工深度合适，凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分不会与摇臂发生干涉，摇臂运动避让平面R加工合格；如果缸盖的轴盖面S高度不位于斜腰面A6（即深度检测面）和第二深度检测面A7之间，则表示垂直方向的铣削加工深度不合适（其中，如果缸盖的轴盖面S位于斜腰面A6之下，则表示垂直方向的铣削加工深度偏小，凸轮轴颈71的侧壁未铣削掉部分仍会与摇臂发生干涉，需要再铣削掉一部分；如果缸盖的轴盖面S位于第二深度检测面A7之上，则表示垂直方向的铣削加工深度偏大，虽然仍是次品，但不会产生干涉，在不影响缸盖的凸轮轴颈强度前提下可以让步使用）。 

Claims (7)

1.一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：该检具包括检测块（1）和定位芯轴（2），所述检测块（1）固定连接在定位芯轴（2）的上部；所述定位芯轴（2）为圆柱形，用于插入缸盖挺柱孔（72）内实现对检具的定位，该定位芯轴与缸盖挺柱孔的直径的基本尺寸相同，二者之间为间隙配合；所述检测块（1）用于对缸盖上铣削出的摇臂运动避让平面（R）进行检测，该检测块（1）的下部具有限位基准面，所述检测块（1）上部具有深度检测面，所述限位基准面与所述深度检测面之间呈夹角δ，夹角δ等于缸盖上凸轮轴颈（71）的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖的轴盖面（S）之间的夹角α；所述限位基准面与所述定位芯轴的轴线呈夹角ε，夹角ε等于缸盖上凸轮轴颈（71）的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔的轴线之间的夹角β；

所述限位基准面与定位芯轴（2）的外轮廓的空间交线的下止点至所述深度检测面的距离h1等于缸盖上凸轮轴颈（71）的侧壁未铣削掉部分的斜台阶平面与缸盖挺柱孔（72）的外轮廓的空间交线的下止点至缸盖的轴盖面的距离h；

所述检测块（1）还具有用于与摇臂运动避让平面（R）贴合的厚度检测面，该厚度检测面与定位芯轴的轴线之间的距离等于摇臂运动避让平面（R）与所述缸盖挺柱孔（72）的轴线之间的距离理论设计值d。

2.根据权利要求1所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：在所述深度检测面上设有向上凸起的第二深度检测面。

3.根据权利要求1所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：所述检测块（1）呈直角梯形体，其具有六个面，分别是两个梯形面（A1、A2）、上底面（A3）、下底面（A4）、直腰面（A5）以及斜腰面（A6），所述直腰面（A5）作为限位基准面，斜腰面（A6）作为深度检测面，两个梯形面（A1、A2）均作为厚度检测面；

在所述定位芯轴（2）的上部一体连接有检测块固定块（3），该检测块固定块具有用于与检测块（1）的上底面（A3）贴合的固定连接面（B1），所述固定连接面（B1）与定位芯轴（2）的轴线之间呈夹角γ，ε+γ=90°；所述检测块固定块（3）上开有螺栓过孔（31），所述检测块（1）上开有与螺栓过孔（31）对应的螺纹孔（11），检测块固定块（3）的固定连接面与检测块的上底面贴合并通过螺栓将二者固定连接在一起；

所述定位芯轴（2）的轴线处于所述检测块（1）的两个梯形面的对称中心平面上，两个梯形面之间的距离d1=2d。

4.根据权利要求3所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：在所述斜腰面（A6）即深度检测面上设有向上凸起的第二深度检测面（A7）。

5.根据权利要求3或4所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：所述检测块固定块（3）的固定连接面（B1）侧开设有两个定位销孔，所述检测块（1）的上底面侧开设有两个对应的定位销孔，所述检测块固定块（3）的固定连接面与检测块的上底面通过两颗定位销定位并贴合。

6.根据权利要求5所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于：所述检测块固定块（3）的固定连接面与检测块的上底面之间的两颗定位销，其中第一定位销（5）为圆柱销，第二定位销（6）为菱形销。

7.根据权利要求1或3所述的一种检测缸盖异形型腔的摇臂运动避让平面的检具，其特征在于： 在所述定位芯轴（2）的下端设有倒圆部（21）。

Images