淺析軸類零件長度與直徑的檢測與誤差分析

周伏玲(大連市技師學(xué)院，大連116100)

淺析軸類零件長度與直徑的檢測與誤差分析

周伏玲
(大連市技師學(xué)院，大連116100)

通過對軸類零件長度與直徑檢測方法的分析，探討影響長度與直徑檢測的誤差原因，并給出解決影響誤差的改進措施，為人工檢測操作提供一種思路，同時，對自動化檢測設(shè)備替代人工操作以減小誤差進行了展望。

軸類零件;長度與直徑的檢測;誤差分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.146

1 引言

軸類零件是機器的重要組成部分之一，是機械設(shè)備傳動的“脊梁”，更是機械產(chǎn)品加工中最常見的一類，其形狀誤差的精度將直接影響機器的運動性能及使用壽命。隨著工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)對生產(chǎn)機械軸類零件的要求也愈來愈高。

2 細化軸類零件長度與直徑檢測方法

軸類零件的加工的技術(shù)要求主要包括加工精度及表面粗糙度的要求等。其中，加工精度主要包括尺寸精度、形狀精度及位置精度。軸類零件機械加工中的這些技術(shù)要求均體現(xiàn)在零件的表面質(zhì)量控制上。軸類零件的表面質(zhì)量對機器的裝配、性能、運行及軸本身的機械性能等有至關(guān)重要的影響，因此，必須嚴格控制影響零件表面質(zhì)量的因素，以更好地保障零件的質(zhì)量[1]。軸類零件的表面質(zhì)量控制主要包括加工過程中的質(zhì)量控制以及加工后的測量檢驗。測量的出發(fā)點、檢測使用的量具以及檢測方法對軸類零件的長度與直徑的檢測是一個較難的技術(shù)問題。

2.1 檢測前的準備

2.1.1 圖紙形狀了然于心

檢測員要看清、看懂圖紙中的尺寸要求，從零件的三維設(shè)計基準進行嚴謹分析。從主視圖開始，然后按順序分析所有視圖，其目的是為了更好地分析與正確地理解軸類零件的形狀結(jié)構(gòu)。同時，還要看懂并記清楚各視圖的表面組成、組成表面的特征以及它們的位置，做到心中有圖形，心中有尺寸，才能為準確地檢測長度與直徑做好準備。

2.1.2 工藝文件脈絡(luò)清晰

對軸類零件的長度與直徑的檢測不是在產(chǎn)品成形后進行最終檢測，而是在加工過程中就根據(jù)工藝文件的要求進行檢測，這就要求檢測人員對加工順序中的每個工序的內(nèi)容詳細審閱并認真分析，為選取恰當(dāng)?shù)牧烤?、確定檢測方法做好準備。

2.1.3 檢測環(huán)境細心清理

很多檢測人員對軸類零件的長度與直徑的檢測很隨意，認為這項尺寸檢測沒必要精確到“道、微米”，對檢測環(huán)境沒有要求，這種心態(tài)往往會直接影響產(chǎn)品檢測的準確度，最終影響產(chǎn)品的合格率。檢測人員在檢測時，需檢查檢測環(huán)境是否滿足檢測要求，檢查內(nèi)容包括清理標準儀器及輔助工具，被測件去除毛刺、鐵屑等雜物，對檢測器具進行調(diào)整處理，使之處于正常的工作狀態(tài)。

2.2 軸的長度與直徑的檢測方法

測量軸的長度與直徑尺寸公差時一般常采用直接測量法，常用的測量工具包括游標卡尺、千分尺、專用量表等。這種方法很簡單方便，便于直觀與計算。當(dāng)檢測形狀復(fù)雜、尺寸較多的軸類零件時，測量前應(yīng)做測量尺寸對照表，根據(jù)對照表中匯總的尺寸的對比，確定軸類零件是否合格，這樣做可以高效、清晰地列舉所有測量尺寸，從而很好地保證了檢測質(zhì)量。

2.2.1 軸類零件長度檢測方法

長度尺寸的檢測一般用游標卡尺、千分尺、專用量表、測長儀、高度儀等檢測設(shè)備；對于管類或薄壁軸類零件的壁厚尺寸常用壁厚千分尺來檢測；軸類零件其他尺寸一般用偏心檢查器檢測偏心距值；用半徑規(guī)檢測圓弧角度半徑值；用螺距規(guī)檢測螺距尺寸值；用孔距卡尺測量孔距尺寸等。以上這些長度方面的尺寸檢測均采用人工視覺配合機械量具、光學(xué)儀器等測量設(shè)備結(jié)合進行檢測，而對于尺寸較小的精密小軸，由于數(shù)量較多，無法做到每件都檢測，目前，在企業(yè)中只能進行抽檢，并且檢測質(zhì)量無法保證，這也是困擾企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的原因之一，更是自動檢測設(shè)備研制的初衷。

2.2.2 軸類零件直徑檢測方法

軸徑是機器中各類主軸、傳動軸等零件與機座孔、軸承等零部件相互配合的重要組成部位。軸徑的大小是否符合尺寸與精度要求，對機器的總裝結(jié)構(gòu)與工作平穩(wěn)性等有重要的影響，因而，應(yīng)對軸徑尺寸進行嚴格的檢測與控制，并按尺寸要求正確選擇測量工具。

測量軸徑的方法很多，主要根據(jù)其精度及產(chǎn)量進行適當(dāng)選取。通常采用尺規(guī)法和測微儀法檢測軸徑。尺規(guī)法主要是利用鋼直尺、游標卡尺、千分尺、量規(guī)等直接對軸徑進行測量。其中，量規(guī)檢測只能檢測軸徑是否合格，不能得到具體數(shù)值，雖然其檢測效率高，精度較高，但無法應(yīng)用于成批生產(chǎn)中，而對于大批量生產(chǎn)，多用測微儀。測微儀法是利用百分表、千分表、扭簧比較儀與量塊作比較進行高精度軸徑的測量。

2.2.3 軸類零件長度、直徑檢測量具的選擇

我們一般根據(jù)被測工件的精度要求選擇測量儀器，同時，還要考慮軸類零件的尺寸大小、結(jié)構(gòu)形狀與被測表面的位置，以及工件批量、生產(chǎn)方式和生產(chǎn)成本等綜合因素。

需要注意的是，檢測工具要進行等溫后才能進行測量，并且不能存放在高溫環(huán)境及高強度磁場中，以免變形、磁化、銹蝕。

3 檢測誤差原因分析

在軸類的零件加工過程中，有很多因素制約著尺寸的精度。在由機床、工件、夾具和刀具組成的完整的加工工藝系統(tǒng)中，刀具、切削用量、機床、工件、潤滑等直接影響加工而產(chǎn)生的各種誤差。在不同情況下，這些誤差以不同形式反映為加工誤差，也就是我們所說的原始誤差。在加工內(nèi)容完成后，對機械零件或設(shè)備的檢驗測量，還會產(chǎn)生各種后天操作產(chǎn)生的誤差。因此，在測量過程中，影響測量所得數(shù)據(jù)準確性的因素很多，主要有以下2種。

3.1 隨機誤差造成的檢測不準確

隨機誤差，顧名思義就是偶然誤差或不定誤差，比如，測量儀器在工作期間的測量力的變化、彈性變形、目測等波動，造成測量值與真實值之間存在不確定性誤差，這些誤差沒有規(guī)律，具有隨機性，對造成這一誤差的因素尚無法進行控制。我們所能做到的是，逐一從誤差根源予以消除，如檢查量具的使用程度，對檢測人員定期培訓(xùn)等，也可按照正態(tài)分布概率估算隨機誤差的大小。

3.2 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是規(guī)律誤差，它是由固定不變或有確定規(guī)律變化的因素造成的。引起該誤差的原因有儀器的精密度等造成的測量偏差、環(huán)境因素造成的偏差、測定方法本身造成的偏差以及測量人員的操作誤差等。針對這些原因可以采取的措施包括：測量前仔細檢查計量器具，對照規(guī)程進行修正，保證刻度對準零位。

4 結(jié)語

在長期的生產(chǎn)實踐與教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，要想改善軸類零件長度、直徑檢測的誤差，提高檢測精度和檢測的可靠性，降低檢測成本，穩(wěn)定檢測數(shù)據(jù)，必然要采用一種自動化檢測設(shè)備替代人工操作。這是一種能自動檢測、自動分選的檢測設(shè)備，它同時具備檢測精度高，穩(wěn)定性高，產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點，同時，發(fā)現(xiàn)問題能及時調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備，降低不合格率。該設(shè)備的研制通過傳感器等測量儀器自動對軸類零件的長度、直徑等進行檢測，很大程度上消除了因人工檢測因疏忽大意造成的檢測誤差，減小了隨機誤差及系統(tǒng)誤差等缺陷。該發(fā)明在企業(yè)內(nèi)部經(jīng)過大量試驗已取得成功，正在申報國家級專利。我們期待著軸類產(chǎn)品及更多種類產(chǎn)品的檢測日趨智能化、精準化、高效化。

【1】張大偉.淺談機械加工零件表面的質(zhì)量控制措施[J].價值工程，2013（7）:38-39.

Analysis on the Dection and Error Analysis of the Length and Diameter of Shaft Parts

ZHOU Fu-ling
(Technician College,Dalian City,Dalian116100,China)

Based on the analysis of shaft parts with diameter and length detection method, to study the influences of the length and diameter oferror detection, and gives the improvement measures to solve the error, provide an idea for the artificial detection operations at the same time, theautomation testing equipment to replace the manual operation to reduce the error are discussed.

shaft parts;length and diameter diction;error analysis

TH161

A

1007-9467（2016）12-0107-02

2016-11-04

周伏玲（1972～），女，遼寧蓋州人，高級講師，從事機械設(shè)計與制造工藝研究。