奇數(shù)齒外圓直接的檢測方法

蘇 偉，顏 娟，王少斌

(自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司，四川 自貢 643000)

1 引言

新生產(chǎn)型號(hào)齒輪(見圖1)的外圓有9個(gè)齒，外圓半徑要求R55.5 mm+(0～0.5)mm，其直徑無法通過千分尺或游標(biāo)卡尺直接測量，而作為后序加工的基準(zhǔn)，批量產(chǎn)品需要控制外圓加工尺寸一致性0.05 mm以內(nèi)。該尺寸較大，使用投影儀等設(shè)備進(jìn)行采點(diǎn)檢測誤差也比較大，且檢測效率無法滿足批量產(chǎn)品加工，而使用環(huán)規(guī)進(jìn)行比對(duì)檢測亦無法控制尺寸一致性，造成后序加工困難，因此有必要設(shè)計(jì)制作使用方便、檢測效率高的專用檢具。

2 原理分析

在測量時(shí)，檢具的兩個(gè)測量面分別與被檢測工件的兩相鄰齒的齒頂接觸,而另一測量面則與這兩個(gè)齒所對(duì)的另一齒齒頂接觸(見圖2)。

圖1 產(chǎn)品示意圖

v型塊的兩測量面互成α角,且當(dāng)檢具兩個(gè)測量面與產(chǎn)品接觸點(diǎn)為切點(diǎn)T時(shí)，α=180°-360°/Z時(shí)，另外指示表表?xiàng)U測量面的移動(dòng)方向位于二角的平分線上,測量示值：

(1)

式中：R——被測件外圓半徑；

圖2 檢測原理圖

由公式(1)可得被測件直徑D的計(jì)算公式：

(2)

因此，若已知一件標(biāo)準(zhǔn)樣件的外圓直徑為D1，當(dāng)其它不同被測零件在該檢具上測量外徑D2時(shí)，外圓直徑尺寸的變化量△D=D2-D1，指示表表?xiàng)U測量面移動(dòng)量△H=H2-H1，△D與△H存在下列關(guān)系(見圖3):

圖3 △D與△H的關(guān)系

則D2=D1+k×△H

(4)

3 檢測實(shí)例

3.1 k值計(jì)算

基于測量原理，v型塊兩測量面之間的夾角α與被測工件的齒數(shù)Z有如下關(guān)系：

(注：對(duì)于齒數(shù)不同的工件,必須用不同a角的檢具進(jìn)行檢測)

不同齒數(shù)(即不同α角)時(shí)，k值見表1所示。

表1 不同齒數(shù)的K值

所檢測產(chǎn)品為9齒，k值為0.969

3.2 制作V型塊檢具

(注：本實(shí)例V型檢具為利用現(xiàn)場生產(chǎn)的廢品制作，常規(guī)制作方式可參考V型塊制作。)

3.3 制作標(biāo)準(zhǔn)樣件，刻字標(biāo)識(shí)

采用鋼件車削、熱處理后，按照工藝磨削標(biāo)準(zhǔn)圓柱樣件，使用微米千分尺測量準(zhǔn)確，并刻字做好尺寸標(biāo)識(shí)。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)件校零

以標(biāo)準(zhǔn)圓柱樣件的直徑D1校對(duì)指示表零位(實(shí)例中樣件D1=110 mm)：

3.5 讀出△H值

然后換上被測工件, 讀出指示表差值△H(實(shí)例中△H=0.46 mm)

3.6 計(jì)算被檢測件外徑值

根據(jù)指示表差值△H，得出被測件外徑為

D2=110+0.969×0.46≈110.45 mm

(由于系數(shù)K值0.969幾乎接近于1，現(xiàn)場實(shí)際操作可按1計(jì)算)

4 實(shí)例驗(yàn)證

4.1 使用該套檢具測量標(biāo)準(zhǔn)樣件直徑D1，校對(duì)指示表零位(標(biāo)準(zhǔn)樣件通過外徑千分尺測量為D1=Φ110mm)；

4.2 使用該套檢具測量另一樣件直徑D2，指示表顯示差值△H=0.22mm，

即D2=Φ110+0.969*0.22=Φ110.21mm

4.3 使用千分尺測量另一樣件直徑D2為Φ110.22mm，與該套檢具測量差值0.01mm，判斷與檢具顯示精度或檢具制作精度有關(guān)。

5 結(jié)語

對(duì)于該檢具所使用V型塊，可以使用圓柱件進(jìn)行加工，減少方形件制造難度，線切割工序應(yīng)使用多次切割保證夾角精度，而所使用的樣件產(chǎn)品，也須控制好產(chǎn)品外徑圓柱度，減少測量誤差。通過該檢具的設(shè)計(jì)使用，可將檢測方法推廣至其他類型尺寸檢測，而且非常規(guī)檢具也可通過自制完成。