圓弧端齒量規(guī)的檢定

楊興厚

摘 要：圓弧端齒是一種精密端面花鍵，用于工件之間端面聯(lián)結(jié)，起定心和傳扭作用。圓弧端齒量規(guī)專用于圓弧端齒工件的檢驗。文章對圓弧端齒量規(guī)的檢定方法進行了較為詳細的論述。

關(guān)鍵詞：圓弧端齒；圓弧端齒量規(guī)；著色檢查

1 概述

圓弧端齒是用于構(gòu)成軸系結(jié)構(gòu)的精密端面聯(lián)結(jié)，它實際上是一種精密的端面花鍵聯(lián)軸器。它具有嚙合精度高、自動定心好、能傳遞較大扭矩，并能將復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)分成幾部分簡單的結(jié)構(gòu)，便于設(shè)計、制造、安裝等一系列優(yōu)點。圓弧端齒量規(guī)是保證圓弧端齒加工精度和互換性的標準量具，它通過建立三級實物傳遞體系，以實物傳遞的方式保證工件端齒加工質(zhì)量和互換性。根據(jù)使用頻率的不同，端齒量規(guī)分為三個級別，由低到高依次為原始量規(guī)、校對量規(guī)和工作量規(guī)。其中，原始量規(guī)只有一套，僅用于校準校對量規(guī)；校對量規(guī)僅用于校準工作量規(guī)；工作量規(guī)用于生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗工件。

2 圓弧端齒量規(guī)的校準

2.1 校準周期

圓弧端齒量規(guī)應(yīng)定期進行檢測，其中校對量規(guī)的校準周期為24個月，工作量規(guī)的校準周期為12個月。

2.2 校準程序

圓弧端齒量規(guī)應(yīng)按照校準周期要求，定期送往具有資質(zhì)的專業(yè)計量部門進行校準并標識。圓弧端齒量規(guī)應(yīng)成對校準。在校準周期內(nèi)，原始量規(guī)與校對量規(guī)由計量部門保存，工作量規(guī)由使用單位保存和使用。

2.3 校準項目

圓弧端齒量規(guī)的檢測由單件檢查和配對檢查兩部分組成，共計六項。其中單件檢查包括三項：（1）基準形位公差檢查；（2）齒形檢查；（3）齒面支撐率檢查。配對檢查包括三項：（1）著色檢查；（2）齒頂高及疊加尺寸檢查；（3）組合跳動檢查。

2.4 標準作業(yè)

2.4.1 清洗及目視檢查

圓弧端齒量規(guī)在進行每項檢查前都應(yīng)對其進行清洗和目視檢查。圓弧端齒量規(guī)的清洗介質(zhì)為干凈的汽油。目視檢查主要利用輔助光源和放大鏡檢查表面有無劃傷、磕傷、毛刺、突起、凹下等缺陷。

2.4.2 圓弧端齒量規(guī)的基準檢查

圓弧端齒量規(guī)的基準檢查主要包括軸向基準端面的平面度、徑向基準面的圓柱度、徑向基準對軸向基準的垂直度三項。檢測設(shè)備為圓度儀。具體步驟如下：（1）將夾具安裝在圓度儀回轉(zhuǎn)工作臺上，粗找正夾具；（2）將圓弧端齒量規(guī)安裝在夾具上；（3）使用圓柱度儀自動調(diào)心找正功能找正量規(guī)基準面；（4）測量三項技術(shù)要求，記錄實際值。

2.4.3 圓弧端齒量規(guī)的齒形檢查

圓弧端齒量規(guī)的齒形檢查主要包括壓力角、齒全高、齒根圓角、山形底高四項。檢測設(shè)備為輪廓儀。具體步驟如下：（1）按磨端齒時砂輪與量規(guī)的中心距參數(shù)調(diào)整輪廓儀測量方向沿齒面法向；（2）測頭放置在齒頂面上，啟動輪廓儀自動測量程序；（3）在輪廓儀控制軟件上放大20-40倍，測量規(guī)定的四項技術(shù)要求，打印輸出。

2.4.4 圓弧端齒量規(guī)支撐率的檢查

圓弧端齒量規(guī)支撐率的檢查主要檢測齒面接觸區(qū)支撐率。檢測設(shè)備為輪廓儀。具體步驟如下：（1）將夾具安放在輪廓儀工作臺上；（2）將圓弧端齒量規(guī)安裝在夾具上，調(diào)整夾具使輪廓度儀測頭與齒側(cè)面基本垂直；（3）測頭放置在齒側(cè)面上，啟動輪廓度儀自動測量程序；（4）在輪廓度儀控制軟件上分析齒面支撐率，打印輸出。

2.4.5 圓弧端齒量規(guī)的著色檢查

著色檢查是一種綜合檢查方法，主要用于表征圓弧端齒的配合接觸情況。此外，著色檢驗還表征端齒沿周均布的情況。如果圓弧端齒存在較大的齒距誤差，沿周著色率就會降低很多。圓弧端齒的均分誤差也可以在齒輪測量儀上定量檢查，但這只是一個輔助分析方法，不能取代綜合著色檢查。

圓弧端齒量規(guī)的著色檢查主要檢測每齒著色率和沿周著色率。具體步驟如下：（1）被測量規(guī)沿周基本均布標記4個齒，分別是1、2、3、4；上級（配對）量規(guī)標記一個位置，為A；（2）使用雙刷系統(tǒng)涂藍油。用植物刷將著色藍油均勻涂在被測量規(guī)全部齒面上，保證著色均勻；（3）使用雙刷系統(tǒng)涂黃油。用植物刷將著色黃油均勻涂在上級量規(guī)齒面上，保證著色均勻；（4）用干凈的壓縮空氣清理兩個量規(guī)的著色齒面；（5）被測量規(guī)端齒一面向上放置在平臺上，按標記A對標記1對正，小心地將上級量規(guī)與被測量規(guī)嚙合；（6）用膠錘敲打上級量規(guī)的大端面，擊打部位在端齒直徑上，沿周均布；（7）小心地將一對端齒副分離開；（8）在強光源下，整體觀察分析著色情況；（9）使用帶標尺放大裝置，測量著色條帶長度和寬度，逐齒記錄著色情況，統(tǒng)計每齒著色率和沿周著色率；（10）按標記A對2、A對3、A對4，重復(fù)（2）-（9）操作三次；（11）取四次當中最小值記錄在專用表格上。

2.4.6 圓弧端齒量規(guī)齒頂高及疊加尺寸的檢查

齒頂高及疊加尺寸用于確定圓弧端齒節(jié)平面在量規(guī)上的軸向位置。齒頂高和疊加尺寸的檢查是利用上級量規(guī)校準確定下級量規(guī)的齒頂高和疊加尺寸。其方法是將上級量規(guī)的齒頂高和疊加尺寸作為已知理論值使用，按照最簡捷的線性尺寸加減路徑來標定量規(guī)的齒頂高實際值和疊加尺寸實際值。

圓弧端齒量規(guī)齒頂高及疊加尺寸的檢查主要在三坐標測量機上完成。具體步驟如下：（1）將被測量規(guī)端齒向上放置在三坐標測量機工作臺上；（2）以三坐標測量機工作臺面為參考建立坐標系，工作臺面為XY平面；（3）檢查被測量規(guī)齒頂面對測量機臺面的平行度不大于0.003；（4）在被測量規(guī)齒頂面上基本均布采集四點，測量記錄四點對XY平面的高度值z1、z2、z3、z4；（5）分析高度值z1、z2、z3、z4的離散度不大于0.003。計算量規(guī)總高度值A(chǔ)=（z1+z2+z3+z4）/4；（6）將上級量規(guī)端齒向下，各齒頂面相對，放置在被測量規(guī)齒頂面上；（7）檢查上級量規(guī)軸向基準面對測量機臺面的平行度不大于0.005；（8）在上級量規(guī)軸向基準面上基本均布采集四點，測量記錄四點對XY平面的高度值z11、z12、z13、z14；（9）分析高度值z11、z12、z13、z14的離散度不大于0.005。計算疊加總高度值B=（z11+z12+z13+z14）/4；（10）將上級量規(guī)端齒向下，與被測量規(guī)嚙合；（11）檢查上級量規(guī)軸向基準面對測量機臺面的平行度不大于0.005；（12）在上級量規(guī)軸向基準面上基本均布采集四點，測量記錄四點對XY平面的高度值z21、z22、z23、z24；（13）分析高度值z21、z22、z23、z24的離散度不大于0.005。計算疊加總高度值C=（z21+z22+z23+z24）/4；（14）計算被測量規(guī)的疊加尺寸X=C-X1。計算被測量規(guī)的齒頂高S=A-X；（15）校核B-C=S+S1，差值應(yīng)不大于0.002。

2.4.7 圓弧端齒量規(guī)組合跳動的檢查

圓弧端齒量規(guī)組合跳動的檢查主要檢測徑向跳動和軸向跳動兩項。檢測設(shè)備為圓度儀。具體步驟如下：（1）按沿周基本均布，在被測量規(guī)上標記四個端齒，分別為a、b、c、d，在上級量規(guī)上標記一個齒槽A；（2）將夾具安裝在圓度儀回轉(zhuǎn)工作臺上，粗找正夾具；（3）將上級量規(guī)安裝在夾具上；（4）按照標記a對A對正，小心地將被測量規(guī)與上級量規(guī)嚙合；（5）使用圓柱度儀自動找正功能找正上級量規(guī)基準面；（6）測量兩項技術(shù)要求，記錄實際值；（7）分別按b對A、c對A、d對A重復(fù)（4）-（6）操作；（8）取四次測量結(jié)果的最大值記錄在專用表格上。