帶凸緣外圈安裝孔位置度檢測(cè)裝置

王蕾

(哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，哈爾濱 150030)

帶凸緣外圈安裝孔的位置度直接關(guān)系到軸承使用時(shí)與主機(jī)的配合狀況，影響軸承的使用壽命及主機(jī)的工作穩(wěn)定性。對(duì)于安裝孔位置度的檢測(cè)，最早采用萬(wàn)能工具顯微鏡，通過(guò)手動(dòng)調(diào)整工件中心并根據(jù)影像原理觀測(cè)被測(cè)元素的影像確定角度，測(cè)量1個(gè)工件往往需要1周，測(cè)量效率極低。之后，引進(jìn)較為先進(jìn)的三坐標(biāo)檢測(cè)儀，可以非常精準(zhǔn)地檢測(cè)軸承安裝孔位置度，但檢測(cè)1個(gè)工件仍需幾個(gè)小時(shí)，檢測(cè)效率依然不高，不適用于軸承的批量生產(chǎn)檢測(cè)。針對(duì)以上情況，設(shè)計(jì)了可以簡(jiǎn)單、快速并準(zhǔn)確的檢測(cè)軸承安裝孔位置度的檢測(cè)裝置。

1 圓周上的位置度公差

位置度公差是指實(shí)際要素相互之間或它們相對(duì)1個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)位置所允許的變動(dòng)全量，也就是零件實(shí)際存在的位置(加工后獲得的)相對(duì)設(shè)計(jì)上規(guī)定的理想位置所允許偏離的極限范圍。

如圖1所示，以A為圓心的圓周上，O為孔的理論位置，O′為孔的實(shí)際位置，則fr為圓周上實(shí)際位置O′相對(duì)于理論位置O的徑向誤差，fα為圓周上實(shí)際位置O′相對(duì)于理論位置O的角向誤差，位置度為以O(shè)為圓心，OO′為半徑的圓柱面。

圖1 圓周上的位置度幾何關(guān)系

圖2 位置度標(biāo)注

圖3 位置度公差帶

2 檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)

根據(jù)GB/T 1958—2004《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS) 形狀和位置公差 檢測(cè)規(guī)定》，位置度檢測(cè)時(shí)應(yīng)選用可脹式或與孔無(wú)間隙配合的心軸，若孔的形狀誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽略時(shí)，可在實(shí)際孔壁上直接測(cè)量。根據(jù)帶凸緣外圈的結(jié)構(gòu)特性，設(shè)計(jì)的位置度檢測(cè)裝置包括徑向誤差檢測(cè)裝置和角向誤差檢測(cè)裝置，2種裝置均為組合式，且可調(diào)節(jié)。

2.1 徑向誤差檢測(cè)裝置

如圖4所示，徑向誤差檢測(cè)裝置主要由測(cè)點(diǎn)裝置、表架裝置、檢測(cè)儀表、定位裝置和調(diào)節(jié)裝置5部分組成。其中，測(cè)頭可根據(jù)軸承檢測(cè)要求選擇彈性測(cè)頭或平測(cè)頭；定位測(cè)頭的測(cè)點(diǎn)為球頭；檢測(cè)時(shí)應(yīng)保證測(cè)頭的中心線與軸承基準(zhǔn)面A垂直，定位測(cè)頭的中心線與軸承基準(zhǔn)面A平行。

1,8,9—螺釘；2—定位測(cè)頭；3—調(diào)節(jié)塊；4—螺母；5—被測(cè)軸承；6—測(cè)頭；7—表架；10—定位表架；11—百分表；

2.2 角向誤差檢測(cè)裝置

如圖5所示，角向誤差檢測(cè)裝置主要由測(cè)頭裝置、表架裝置和檢測(cè)儀表3部分組成。檢測(cè)時(shí)使用2個(gè)相同的測(cè)頭(可根據(jù)軸承檢測(cè)要求選擇平測(cè)頭或彈性測(cè)頭)。另外，檢測(cè)時(shí)應(yīng)保證2個(gè)測(cè)頭的中心線與軸承基準(zhǔn)面A垂直。

1—被測(cè)軸承；2—測(cè)頭；3—表架；4，5—螺釘；6—定位表架；7—百分表

3 檢測(cè)方法

進(jìn)行軸承位置度檢測(cè)時(shí)，首先選定與軸承外圈尺寸相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件，用三坐標(biāo)檢測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)；然后用標(biāo)準(zhǔn)件分別對(duì)2套裝置進(jìn)行校準(zhǔn)對(duì)表；最后運(yùn)用比較測(cè)量法對(duì)軸承進(jìn)行批量檢測(cè)，分別檢測(cè)軸承安裝孔的徑向誤差和角向誤差。

檢測(cè)徑向誤差時(shí)，應(yīng)對(duì)軸承外圈每個(gè)安裝孔都進(jìn)行檢測(cè)，將測(cè)頭插入安裝孔，定位測(cè)頭的球頭多次滑過(guò)軸承外圈端面進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)角向誤差時(shí)，應(yīng)對(duì)軸承外圈上每2個(gè)相鄰的安裝孔進(jìn)行成組檢測(cè)，將2個(gè)測(cè)頭同時(shí)插入相鄰的安裝孔進(jìn)行檢測(cè)。若2項(xiàng)誤差都在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)，則軸承安裝孔位置度合格，反之，若其中任何1項(xiàng)有超差現(xiàn)象，則軸承安裝孔位置度不合格。

4 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)的位置度檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有彈性測(cè)頭和平測(cè)頭可供選擇，通用性非常強(qiáng)。檢測(cè)時(shí)可根據(jù)不同軸承安裝孔位置調(diào)整測(cè)頭位置，采用比較測(cè)量法的原理，可以簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)軸承安裝孔位置度，適用于產(chǎn)品批量生產(chǎn)中的安裝孔位置度檢測(cè)，提高了生產(chǎn)效率。