曲軸斜油孔檢測量規(guī)設(shè)計與實現(xiàn)??

劉 旭 伏夢杰 楊 春

(①蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，江蘇蘇州215104；②蘇州啟恩通汽車檢具有限公司，江蘇蘇州215131)

在機(jī)械裝備中，曲軸是發(fā)動機(jī)中最重要的零件之一，它承受連桿傳來的力，將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動發(fā)動機(jī)上其他附件工作，其加工制造的質(zhì)量直接決定了發(fā)動機(jī)能否正常工作和壽命[1-2]。曲軸斜油孔是曲軸機(jī)加工的重要工序之一，作為潤滑油的通道，起潤滑作用。曲軸箱里面的機(jī)油進(jìn)入油道，進(jìn)入連桿頸和主軸頸，潤滑軸瓦與曲軸接觸部分[3]。由于斜油孔在曲軸中關(guān)鍵性作用與功能，使得其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，加工過程中斜油孔相對于公共平面呈斜交狀態(tài)，給加工與測量帶來一定難度[4-5]。圖1所示為某型號發(fā)動機(jī)曲軸斜油孔結(jié)構(gòu)，斜油孔所在平面與豎直方向呈70°夾角，徑向尺寸mm，深度mm，粗糙度值Ra6.3μm；斜油孔的下端是一長度12 mm的M6螺紋孔。目前小批量生產(chǎn)中，斜油孔的徑向和深度尺寸主要依靠游標(biāo)卡尺和深度尺檢測，此種方法效率低、誤檢率較高，無法滿足大批量生產(chǎn)的檢測要求。因此，在曲軸批量化生產(chǎn)過程中，急需一種測量準(zhǔn)確、效率高的專用量規(guī)來檢測斜油孔的尺寸。

1 量規(guī)概述

1.1 總體結(jié)構(gòu)

所設(shè)計的斜油孔量規(guī)如圖2所示。定位塊通過螺釘固定于通端的滑行槽內(nèi)；通端與止端和手柄相連。加工制造時，保留定位塊與通端右側(cè)C處的尖角，保證觸摸的靈敏度。

1.2 深度定標(biāo)件

2 量規(guī)部件設(shè)計

2.1 通止端設(shè)計

通止規(guī)是依據(jù)待測孔的最大、最小實體尺寸加工制造，不需讀出孔的具體測量尺寸，就可以判斷孔徑是否合格。由于被測曲軸斜油孔的尺寸為，根據(jù)表1孔或軸的公差等級，得出斜油孔的公差等級IT=13，T=8 μm，Z=20 μm。 由此得:

斜油孔量規(guī)通端上偏差為:

斜油孔量規(guī)通端下偏差為:

斜油孔量規(guī)通端尺寸為:斜油孔價格量規(guī)止端上偏差為:

斜油孔量規(guī)止端偏差為:

斜油孔量規(guī)止端尺寸為:

通端磨損極限尺寸為φ8.0 mm。

其中:T為制造公差；Z為位置要素；Ts為通端上偏差；Ti為通端下偏差；ES為待測孔的上偏差；EI為待測孔的下偏差；Zs為止端上偏差；Zi為止端下偏差。

根據(jù)上述計算，所設(shè)計的通規(guī)如圖4所示，通規(guī)部分總長59.3 mm，呈臺階狀。中間有7 mm滑行槽，有效測量B部分φ8.02±0.004 mm，粗糙度值Ra0.4 μm，長度14.3 mm；引導(dǎo)部分C處，長度5 mm，D處保留尖角，測量時提高觸摸的靈敏度；通端左側(cè)的倒角0.5±0.1 mm×45°，底面與軸心的垂直度要求0.01 mm，粗糙度要求Ra0.2 μm。通端右側(cè)有1∶50的錐腳，和手柄連接。通端磨損極限φ8.0 mm，材料為硬質(zhì)合金，熱處理58～62 HRC，冰冷處理，非磨加工表面鍍裝飾鉻。

2.2 定位塊設(shè)計

定位塊設(shè)計如圖6所示，左側(cè)為測量定位面，角度與待測斜油孔一致呈 70°±15′，粗糙度值Ra0.4 μm，長度為23.6 mm，內(nèi)孔孔徑；定位塊中間有M4-7H螺紋孔，固定于通端的滑行槽內(nèi)；右側(cè)為量規(guī)觸摸面，中間銑有2 mm深度槽，觸摸臺階，觸摸深度臺階面與A基準(zhǔn)垂直度要求0.005 mm，觸摸部分1處保留尖角。

表1 孔或軸的公差等級

3 使用方法

量規(guī)檢測之前首先要進(jìn)行深度定標(biāo)，采用最小定標(biāo)件和最大定標(biāo)件確定深度測量的最小值和最大值；然后將曲軸零件放置檢測平臺，將量規(guī)通端部分放入待測斜油孔，滑動定位塊，定位塊與斜油孔所在平面緊貼，用手輕觸定位塊上端量規(guī)觸摸區(qū)，若能觸摸到通端的臺階面在定位塊高低平面之間，則可判斷斜油孔的深度誤差在1 mm以內(nèi)，深度尺寸合格；同時觀察通端能否順利通過斜油孔，如果通端順利通過，而止端通不過則斜油孔內(nèi)徑尺寸合格，否則尺寸超差。

4 結(jié)語

對曲軸斜油孔檢測量規(guī)的設(shè)計過程進(jìn)行了分析，給出了量規(guī)的具體設(shè)計方法，經(jīng)過反復(fù)的測量驗證，量規(guī)滿足了檢測要求。由原來傳統(tǒng)量具完成一個零件的檢測需要3 min縮減到0.5 min，在一批100件缸蓋斜油孔的測量中，僅用1 h即檢測出了其中的缺陷產(chǎn)品，大大提高了檢測效率。所設(shè)計的曲軸斜油孔量規(guī)尺寸小，制作簡單，便于攜帶，對于類似零件的檢測具有借鑒意義。