联系我们
校准件是用来校准检具测量指示仪表和量仪示值的元件，是量度的基准，在设计校准件时必须根据被测零件的结构特征进行具体分析，使校准件结构简单、工艺性好，测量可靠。本文通过几个具体实例，来论述校准件在检验夹具设计中的应用。
一、将难以测量的尺寸便于测量
图1(a)为某柴油机的阀体类零件，内锥面直径中20处距左端面距离为15±0.1mm，采用通用量具无法测量其尺寸，需设计专用检验夹具来检测。为简化校准件结构，将校准件设计成组合式，见图1(b)，这样可便干校准件的尺寸15±0.01mm的制造和测量。
检验夹具结构设计见图2，主要有定位芯轴、百分表、校准件、表座等零件构成。定位芯轴端部直径为中20h6mm，中部直径与校准件内孔有很好的配合。
具体使用时，首先将校准件置于定位芯轴之上，将百分表指针调置零位，并保持一定的压缩量，旋紧表座上蝶形螺母，固定好连接杆。
再将校准件取下，放上被测工件，平行移动表座，百分表测头置于工件上表面，直接读数即可计算得到工件实际尺寸。
图3为工程机械的零件结构简图，其内腔台阶轴向有较高的尺寸精度要求，用游标卡尺或高度尺及深度尺进行测量，但25+0.03mm需经尺寸链换算才能得到，积累误差较大，不符合测量精度要求。
因此，可设计检验夹具来检验，检具结构如图3(b)所示(图中百分表和表座图中未示出，可参见图2)，通过专业检具可以大幅提高尺寸测量精度。
本测量方案设计的校准件有三种规格，其高度分别为135±0.002mm、65±0.002mm、45±0.002mm。校准件3高度减去校准件1与校准件2高度之和正好等于台阶高度尺寸25mm。
具体测量过程:
(1)先将校准件1置于平台，后把被测工件放置在校准件1之上;(2)将校准件2平放在被测工件之上，校准件3置于平台;(3)百分表接触校准件3上表面，将百分表指针调零，并固定好表座;(4)移动表座，百分表测头接触校准件2上表面，可直接读数即可计算得到工件实际尺寸。
二、可使复杂的测量简化
曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线之间的距离称为中心距，传统的曲轴中心距检测方法，采用通用量具测量，不但检测过程繁琐，费时费工，而且测量误差较大。
二、可使复杂的测量简化
曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线之间的距离称为中心距，传统的曲轴中心距检测方法，采用通用量具测量，不但检测过程繁琐，费时费工，而且测量误差较大。
为此可设计曲轴中心距专用检具，结构简图如图4所示。检具本体由紧定螺钉、百分表和V形表架组成，百分表由紧定螺钉紧固在V形表架上，V形表架用于模拟曲轴相邻主轴径的公共轴线，V形表架的尺寸与被测曲轴的轴颈尺寸相适应。
要用相对量法进行检测，必须制作校准件，校准件的结构简图见图5，该校准件与曲轴在形状上存在较大区别，结构简单，易于制造。
检具在使用前，需通过校准件实现百分表调零。校准件上的对表直径D3按下面公式来计算:D3=2(H+D2/2)，式中D2为曲轴的连杆轴颈直径;H为主轴颈和连杆轴颈的中心距。
具体测量过程如下:(1)首先将测量曲轴中心距H的专用检具骑跨在校准件上，使百分表触头触到直径D3外圆的表面，检具两侧的V形表面分别骑跨在校准件的轴径D2上，调整百分表的指针到零位并保证表的量程有一定的压缩量。
(2)将已调零的百分表专用检具两侧的两个V形内表面，分别骑跨在曲轴的两个主轴颈，此时百分表的触头与曲轴的连杆轴颈外表面接触;转动专用检具，找出曲轴中心距方向的至高点，读出此时百分表显示的数值，即可计算出所要测量的曲轴中心距H。
该检具解决了用传统的量具检测效率低、测量精度差和劳动强度大问题，为快速、可靠测量曲轴中心距提供了方便。
三、可简化对检具精度要求的复杂性
图6是测量工件端面B到孔轴线距离尺寸L±0.02mm的检具示意图。由于端面到孔的上母线的距离很小，不便布置测量装置，所以采用图示的测量方法。工件以端面B在检具上定位，在工件孔中插入适当直径d的心2(按孔的公差分组成若干心轴)，心轴两端的直径d1比d略小，各轴的d1值应一致。
图6是测量工件端面B到孔轴线距离尺寸L±0.02mm的检具示意图。由于端面到孔的上母线的距离很小，不便布置测量装置，所以采用图示的测量方法。工件以端面B在检具上定位，在工件孔中插入适当直径d的心2(按孔的公差分组成若干心轴)，心轴两端的直径d1比d略小，各轴的d1值应一致。
在检具上安装校准件1，要求尺寸H1-H2=L-d1/2，这时A面和B面对C面的平行度都有高的要求。测量时，先用校准件1的A面校准百分表的零位，然后再用表座在心轴2的上母线上打表，百分表的示值变化就是尺寸的误差。
由于L的公差较小，所以在心轴的两端都要测量，这种方法对在检具上的尺寸(H1-H2)的制造精度要求很高。如采用图7所示的校准方法，校准件独立制造，其尺寸E=L-d1/2，这时对检具的精度要求将简化检具的A面对C面平行，工艺性得到改善。
校准件的设计应注意问题
从上面的设计实例可以看到，上述被测零件的各被测要素都是在检验中常规测量工具难以测量的，都采用校准件进行相对测量。
检验夹具设计结构简单，效率高，测量准确，同时各校准件都较被测零件结构要素简单。在设计校准件要注意以下问题。
(1)根据使用情况选择校准件的形式 被测 零件的结构要素有功能要求，校准件的形状可与工件的形状部分相同，如图1;也可工件的形状完全不同，如图5。校准件可以是一个零件，也可由若干零件组成。
应根据具体情况选择适当形式的校准件，一般使其结构简单可靠，使校准件有足够的刚性，又尽量减轻其重量。
(2)考虑校准件的工艺性校准件的精度一般都较高，为便于制造和达到制造精度，应充分考虑校准件的工艺性。
例如图1中校准件做成装配式，这样可提高校准件制造精度。有时可适当减少精加工面面积，可使校准件尺寸精度容易得到保证。
(3)选用适当的材料和热处理校准件是用来对被测零件进行测量的基准件，因此，校准件的制造公差一般取被测要素公差的1/10~1/5，精度高，制造难度大。
为提高校准件的耐用度，校准件须选择适当的材料和相应的热处理，对于尺寸精度要求高和形状复杂的校准件可采用GCr15、CrWMn制造，表面硬度一般取HRC60~65。为确保校准件尺寸和形状的稳定，还须对其进行冷处理。
