軸承大型標(biāo)準(zhǔn)件及橋尺檢測(cè)方法

孫彩霞，馮霞

(洛陽LYC軸承有限公司 質(zhì)量環(huán)保部，河南 洛陽 471039)

1 概述

目前，軸承行業(yè)大型產(chǎn)品的加工過程中，內(nèi)徑、外徑及滾道尺寸主要采用橋尺或大型標(biāo)準(zhǔn)件做為測(cè)量用量具。大型標(biāo)準(zhǔn)件指尺寸較大(一般300 mm以上)、質(zhì)量大于10 kg的標(biāo)準(zhǔn)件。橋尺是活動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)件，指在橋形平尺上安裝測(cè)塊作為軸承內(nèi)、外徑尺寸和滾道尺寸的一種長度標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物量具。大型檢具是比較測(cè)量長度尺寸的輔助量具，橋尺和大型檢具示意圖如圖1所示。

圖1 橋尺和大型檢具示意圖

這些量具尺寸及質(zhì)量較大，一般無法直接在測(cè)長儀等精密儀器上進(jìn)行測(cè)量，通常采用大型檢具和量塊進(jìn)行比較測(cè)量，但該測(cè)量方法不確定因素較多，測(cè)量誤差較大，無法滿足高精度軸承產(chǎn)品的測(cè)量要求。計(jì)量型三座標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量準(zhǔn)確度較高，但價(jià)格昂貴、測(cè)量程序繁瑣、效率低，對(duì)操作者技能水平和測(cè)量環(huán)境要求也很高，而且測(cè)量范圍有限，不適用于標(biāo)準(zhǔn)件和橋尺的批量測(cè)量。因此，需改進(jìn)原測(cè)量方法，以滿足測(cè)量準(zhǔn)確度、測(cè)量效率和測(cè)量環(huán)境的要求。

2 附件設(shè)計(jì)

對(duì)精密測(cè)長儀的附件進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，以增加測(cè)長儀的承重范圍和測(cè)量范圍。

2.1 輔助工作臺(tái)

為減輕主工作臺(tái)的負(fù)荷，增加儀器承重量，設(shè)計(jì)了測(cè)長儀輔助工作臺(tái)，使質(zhì)量在10～20 kg的大型標(biāo)準(zhǔn)件均可在測(cè)長儀上直接測(cè)量。該輔助工作臺(tái)可沿儀器導(dǎo)軌移動(dòng)且能夠上、下升降并鎖緊，便于支承不同高度尺寸的大型工件，輔助工作臺(tái)支承效果如圖2所示。

圖2 輔助工作臺(tái)支承示意圖

2.2 測(cè)長儀內(nèi)掛鉤

儀器原標(biāo)準(zhǔn)配置的內(nèi)掛鉤最高測(cè)量深度為55 mm，為解決部分測(cè)量深度較大的內(nèi)尺寸標(biāo)準(zhǔn)件的測(cè)量，設(shè)計(jì)了測(cè)量深度增加到80 mm的內(nèi)掛鉤，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 新、舊內(nèi)掛鉤對(duì)比圖

3 專用測(cè)長儀

設(shè)計(jì)的專用測(cè)長儀結(jié)構(gòu)如圖4所示，可替代組合量塊校對(duì)橋尺和大型標(biāo)準(zhǔn)件。測(cè)長儀選用海德漢精密光柵尺作為儀器的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，儀器底座選擇與光柵尺材質(zhì)接近的鑄鋼，減少因材料熱膨脹系數(shù)不同而帶來的儀器誤差。測(cè)頭為L形，既保證兩測(cè)頭接觸對(duì)零時(shí)不易因用力過大而造成零位不穩(wěn)定，又方便測(cè)頭磨損后調(diào)換；而且該形狀的工作面便于制造研磨，有利于保證測(cè)頭形位公差要求。另外，測(cè)頭還設(shè)計(jì)有一定的寬度，以滿足大型檢具校準(zhǔn)尺寸的要求。

圖4 專用測(cè)長儀示意圖

專用測(cè)長儀可替代量塊做為尺寸標(biāo)準(zhǔn)直接校對(duì)大型檢具上儀表的零位，優(yōu)點(diǎn)為：(1)減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度。大型檢具放置在專用儀器上校對(duì)零位時(shí)，其支點(diǎn)與傳遞到標(biāo)準(zhǔn)件或橋尺上的支點(diǎn)一致，消除了大型檢具因支承點(diǎn)不同帶來的誤差；減少多個(gè)量塊組合帶來的誤差和手托量塊校對(duì)大型檢具時(shí)量塊變形帶來的誤差，更能避免組合量塊過程中的計(jì)算錯(cuò)誤、組裝錯(cuò)誤等人為誤差。(2)提高工作效率。不需計(jì)算組合用量塊值，無需再組合量塊，直接把儀器移到所需的尺寸位置，節(jié)約時(shí)間，提高了工作效率。

4 測(cè)量分析與比對(duì)

取一套外徑460 mm、內(nèi)徑300 mm的特大型標(biāo)準(zhǔn)件，用不同的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量并分析對(duì)比，結(jié)果見表1。

表1 不同方法檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

計(jì)量型三座標(biāo)測(cè)量機(jī)與測(cè)長儀的測(cè)量誤差都很小，準(zhǔn)確度接近，但從表1看出，借助輔助工作臺(tái)的測(cè)長儀比三座標(biāo)測(cè)量?jī)x所用時(shí)間更少，效率更高，因此在測(cè)量單一方向尺寸且測(cè)量范圍、承重量允許的情況下，應(yīng)選用測(cè)長儀；專用測(cè)長儀和大型檢具比用量塊和大型檢具測(cè)量所得值更接近在測(cè)長儀上測(cè)得值，準(zhǔn)確度更高，效率也更高。

5 結(jié)束語

實(shí)踐表明，通過設(shè)計(jì)一些儀器附件擴(kuò)大原測(cè)長儀的測(cè)量范圍，在不購入高精密三座標(biāo)測(cè)量?jī)x下也可實(shí)現(xiàn)部分大型標(biāo)準(zhǔn)件的精密測(cè)量，節(jié)省了成本。