锻件几何尺寸测量和形状检验

锻件形状和尺寸检验的依据是锻件图，一个形状和尺寸合格的锻件必须保证能加工出零件来。锻件的尺寸检查方法和测量工具是根据锻件形状的尺寸大小、复杂程度、检查精度、需检查的尺寸数量，以及批量大小而定的。检验内容是：锻件的形状是否符合锻件图，锻件的各部分尺寸是否符合锻件图上所标注的尺寸数据，一般检查有锻件外形尺寸、锻件内孔、锻件错移、锻件弯曲、锻件翘曲等内容。锻件形状缺陷见图2-2。检验方法是：对于形状简单的锻件，通常使用内、外卡钳和金属直尺、游标卡尺、深度尺、90°角尺等测量工具进行检验；对于成批生产的模锻件，在抽查时使用内、外卡钳和金属直尺，对形状特殊或较复杂的锻件，可用样板贴在锻件上检查。全检时，可采用卡规（卡板）、塞规、样板或专用的测量工具等进行检验，卡规的功用是根据两个极限（上极限与下极限）检查外形尺寸。对于形状复杂的锻件，使用一般量具测量有困难时，可采用划线法或样板来检验。

1.锻件在线检验

1）自由锻件的锻造过程中需要在线检查。对于形状简单的自由锻件，可用金属直尺和卡钳检查（见图2-3）；批量较大的产品，用量棒测量。

度量较长锻造工件，多用金属直尺。如果度量的是原材料，可用钢卷尺。其他如角度尺，90°角尺等也是锻工检验工具，但使用较少。金属直尺一般不直接用于量热锻件，而是常用于间接校验卡钳。使用卡钳时，应首先与金属直尺对好尺寸，再拿卡钳和实物接触；或先用卡钳量实物，再用金属直尺测出尺寸。量实物时卡口的方向需和所量实物面平行。度量工件的直径大小和宽窄厚薄等要用卡钳。卡钳规格较多，有外卡、内卡、双卡、定卡之分。内卡是用来量圆孔内径大小的；外卡用途较广，用来度量圆形工件外径大小和宽窄厚薄等尺寸；双卡可同时测量两种尺寸（宽度和厚度），操作简便、快捷。定卡的好处是尺寸准确，不像可动卡钳由于钳眼或测量方法不合适，易生偏差；它的缺点是测量的规格有限，需准备各种尺寸的定卡钳。当生产大量的定型产品时，应尽量采用定卡。使用尖脚卡钳，可以测量出锻件的局部缺陷。

图2-2 锻件形状缺陷

a）弯曲 b）错移 c）壁厚差 d）不平

图2-3 金属直尺与卡钳

a）金属直尺 b）内卡 c）外卡 d）双卡

形状较复杂的锻件，也可制作一些专用检具（如卡板、样板等）来检查。

长轴类或长度较大的锻件，仅检验一个长度尺寸时，可用量棍（棒）来检验。量棍用细钢条做成，量棍上刻有尺寸与尺寸公差的记号。

2）模锻件一个班产量为800～2000件，生产过程中很少在线检查。为了防止产品的大量报废，大批大量生产的模锻件，特别要做好首件或头几件的检查。检查工具可用游标卡尺、高度尺、深度尺、角尺和圆角半径规等。根据具体情况，可制作一些专用检具（如卡板、样板等）。

3）大锻件在线尺寸测量是指在锻造过程中，在高温状态下测量锻件的主要尺寸，以判断其是否达到工艺文件的要求。大锻件的部分尺寸（如轴类锻件的长度等）可直接测量。对于直径小于2m的锻件尺寸，通常由操作工在距锻件不足1000mm处用大型卡钳直接测量。更大直径尺寸的测量则采用简单的量棒（杆），再在其上标出尺寸记号。长度测量也采用量杆法。这种方法的优点是简单，无需特殊工具，可直接读取数据。缺点是温度高，工作条件特别恶劣，工具很大，不易调整，测量误差很大。

2.锻件完工检验

（1）锻件放置 锻件检验的放置方法见表2-1。

表2-1 锻件检验的放置方法

（续）

（2）锻件定中心 锻件定中心方法主要有3种：

1）反顶针上定中心（见图2-4a）。

2）在V形块上定中心。

3）在三爪自定心卡盘上定中心（见图2-4b）。

图2-4 锻件定中心方法

a）反顶针上定中心 b）三爪自定心卡盘上定中心

（3）锻件长度尺寸检验 锻件长度尺寸的检验，可用金属直尺、卡钳、卡尺或游标卡尺等通用量具进行测量。当产品批量大时，为了提高检验效率和测量精度，可用刻有极限槽的杆形样板检验，杆形样板有测量一个尺寸的，也有测量几个尺寸的。用量棒测量半轴长度如图2-5所示。

根据锻件基准面同时测量几个尺寸时可用成形样板（见图2-6）。

（4）锻件高度（或横向尺寸）与直径检验 一般情况用卡钳或游标卡尺测量。如果批量大，可用专用极限卡板测量（见图2-7）。

图2-5 用量棒测量半轴长度

图2-6 成形样板测量

图2-7 检验锻件高度与直径的极限卡板

（5）锻件的壁厚检验 通常用带有扇形刻度的外卡钳来测量。精度要求高时用千分尺测量，生产批量大时可用极限外卡钳来测量，如图2-8所示。

图2-8 带有扇形刻度的外卡钳

a）带有扇形刻度的外卡钳 b）极限外卡钳

（6）锻件圆柱形与圆角半径检验 可用半径样板或外半径、内半径极限样板测量，如图2-9所示。

（7）锻件上角度的检验 锻件上的倾斜角度，可用如图2-10所示的测角仪来测量。

（8）锻件孔径检验

1）如果孔没有斜度，游标卡尺的内测量爪能够自由进入被测量的孔内，则用游标卡尺测量，如图2-11所示。

图2-9 外、内半径极限样板

a）测量外半径极限样板 b）测量内半径极限样板 c）测量大半径的样板

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图2-10 测量倾斜角度的测角仪

图2-11 用游标卡尺测量孔径

这种孔径也可用卡钳来测量，如图2-12所示。

2）如果孔有斜度，生产批量又大，则可用极限塞规测量，如图2-13所示。

图2-12 用卡钳测量孔径

a）内卡钳 b）弹簧内卡钳 c）外卡钳

图2-13 用极限塞规检验锻件孔径

图2-14 用样板检查轮缘内径

3）如果孔径很大，则可用刻度为0～300mm、0～500mm、0～1000mm的游标卡尺测量。

当生产批量很大，用样板检验。图2-14上的内径D，因型槽压塌而使尺寸增大，则可用样板长度为D+Δ的“不通过”样板来检验。

4）锥度孔可用锥度样板测量（见图2-15）。

（9）锻件错移（位）检验

1）如果锻件上端面高出分型面，且有7°～10°的出模斜度，或者分型面的位置在锻件本体中间，用专用样板检验是否有错移面Δe，如图2-16所示。

图2-15 锥度孔的样板测量

图2-16 用样板检验错移

2）若错移不易观察到，则可将锻件下半部固定，对上半部进行划线检验。

3）横截面为圆形的锻件，如杆类、轴类件，有横向错移时，可用游标卡尺根据分模线测量厚度差，如图2-17所示。

4）当生产批量大，可在检验夹具上测量锻件错移，如图2-18所示。

（10）锻件挠度检验

1）对于等截面的长轴类锻件，或在有限长度内为等截面的长轴类锻件，可将锻件放置在平板上，慢慢地反复旋转锻件，观察轴线的翘曲程度；再通过测量工具，即可测出轴线的最大挠度，如图2-19a所示。

2）将锻件两端支放在专门设计的V形块或滚棒上。旋转锻件，观察锻件旋转时表面的摆动，通过仪表（如百分表等）即可测出锻件两支点间的最大挠度值，如图2-19b所示。

图2-17 杆类或轴类锻件错移的检验

图2-18 检验夹具上测量锻件错移

图2-19 等截面长轴锻件挠度的检验

a）轴类锻件平板挠度检验 b）百分表测量锻件挠度

3）对于需要大量检查的曲轴和长度很长而截面不一样的锻件，可将其放置在V形槽上，旋转锻件，观察沿全长上几个截面上的百分表是否跳动，以检查锻件的挠度，如图2-20所示。

图2-20 曲轴锻件挠度的检验

（11）锻件垂直度、同心度检验 检验锻件的圆跳动（摆差）、同心度时，先将锻件支撑在两顶尖之间，然后转动锻件，就可以从百分表上看出锻件是否圆跳动及同心，如图2-21所示。

（12）检验锻件的翘曲 检验锻件的翘曲时，可将锻件放在平台上看是否接触良好和平稳，以检查锻件是否扭曲变形。也可以用图2-22所示的方法检查平的基准面的薄件（链板、板件、连杆等）的翘曲。

图2-21 锻件的圆跳动及同心度检验

图2-22 薄件（链板、板件、连杆等）的翘曲检查

（13）锻件平行度检验 如需测量平行面间的平行度，可选定锻件某一端面作为基准，借助测量仪表即可测出平行面间平行度的误差，如图2-23所示。可用于检查切边和冲孔产生变形的锻件。

图2-23 锻件平行度检验