棒間距量表的設計與運用

■ 泰爾重工股份有限公司 （安徽馬鞍山 243000） 周梅斌

內齒圈和花鍵套是我公司產品的關鍵零件，為了保證內齒精度，圖樣對棒間距有嚴格要求（見圖1、表1），在加工和檢驗過程中，就需要精確測量棒間距。現(xiàn)有方法是采用內徑千分尺和量棒，測量時需要將兩個量棒嵌入齒槽中，再用內徑千分尺測量兩個量棒之間的距離（見圖2）。有的情況下量棒不好固定，需要他人協(xié)助，檢測很不方便；由于手感不同，專業(yè)的檢測人員測量的數(shù)據(jù)也不完全一致，測量數(shù)據(jù)不夠準確；當內齒較深時，手臂無法伸入，就無法測量，測量范圍有限?，F(xiàn)國外已有專門的棒間距量表，像內徑量表檢測內孔一樣測量內齒棒間距，測量方便快捷、檢測精度精確可靠。但目前國內需要依靠進口，較小規(guī)格可以通過代理商買到現(xiàn)貨，較大規(guī)格還需要專門定制，不僅價格十分昂貴，訂購周期還很長。而我公司的內齒圈和花鍵套大多規(guī)格較大，交貨周期又短。

表1 花鍵參數(shù)

為此，筆者設計并制作了一種棒間距量表，巧妙地利用了常規(guī)的鋼球和量表，很好地解決了內齒棒間距的檢測問題。

圖2 傳統(tǒng)的棒間距測量方法

1. 設計結構

該棒間距量表結構如圖3所示，兩端兩個球形測頭是由鋼球和球座螺釘通過AB膠粘接而成。右端一個球形測頭通過鎖緊螺母、接桿固定在固定柱上，量表通過螺釘12固定在夾持桿上，夾持桿通過緊定螺釘固定在固定柱上；左端一個球形測頭和測量柱一同固定在滑動柱上，在滑動柱和固定柱之間有一個壓縮彈簧，使滑動柱在自由狀態(tài)下頂?shù)铰葆?，左端測頭連同滑動柱移動的距離通過測量柱傳遞到量表。該檢具的設計制作要點是：球形測頭的鋼球直徑d需和標準量棒直徑dp相近，球座螺釘?shù)陌记蛎嬉c鋼球接觸良好，滑動柱的外圓和固定柱的內孔既要保證滑動自如，又要保證小間隙配合。

棒間距量表夾持裝置結構如圖4所示，由兩個螺釘、夾持座、接桿和手柄組成。其中，夾持座、接桿和手柄組焊成一體。夾持座的開口孔和棒間距量表接桿的外徑相配合，通過擰緊（或松開）夾持裝置的兩個螺釘，可使棒間距量表和夾持裝置牢固地組裝成一體（或分離），如圖5所示。

圖3 棒間距量表

圖4 棒間距量表夾持裝置

圖5 帶夾持裝置的棒間距量表

2. 運用

使用該量表時，首先需計算量表兩端鋼球之間的距離L。Mmax和Mmin分別為圖樣棒間距最大和最小值，dp為圖樣量棒直徑，當dp＝d時，Lmax＝Mmax＋2dp，Lmin＝Mmin＋2dp。當遇到圖樣dp≠d時，需要將量棒dp換為實際鋼球直徑d進行換算。換算按照表2計算公式，先根據(jù)圖樣要求的參數(shù)計算出變位系數(shù)的最大和最小值xmax和xmin，再按照表2計算公式計算出鋼球的測量距M1max和M1min，此時Lmax＝M1max＋2d，Lmin＝M1min＋2d。將表2的內齒跨球（圓柱）尺寸計算公式，編制成計算小軟件，只需輸入圖樣要求的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、量棒直徑、棒間距最大和最小值及實際量棒直徑，就可以自動計算出測量距M1max和M1min，如圖6所示。

圖6 換算軟件計算頁面

根據(jù)計算出的量表兩端鋼球之間的距離L值，通過更換不同長短的接桿和調整兩個球形測頭的位置來實現(xiàn)測量。像內徑量表使用前對表一樣，先用外徑千分尺測量兩端鋼球之間的距離L來校百分表。內齒圈和花鍵套的棒間距公差范圍一般在0.07mm以上，而外徑千分尺最低精度也有0.004mm，因而只要選用范圍合適、精度合格的外徑千分尺對表即可。對表時，先移動滑動柱，使測量柱大致在固定柱的腰形槽中間位置，此時擰緊螺釘4使滑動柱相對固定；再使量表的表頭與測量柱有一定的壓縮量后用螺釘12固定量表，再松開螺釘4，用外徑千分尺對表。測量齒深較淺的內齒圈時，不需要夾持桿組件，像內徑千分尺一樣，一手固定一端，一手使另一端上下擺動，通過量表顯示的最小數(shù)值就可精確反映棒間距的大小。測量齒深較深的花鍵套時，需要加裝夾持裝置（見圖5），手持夾持裝置的手柄，和內徑量表測量內徑一樣測量即可。

3. 結語

檢測精度主要靠鋼球和量表來保證，而鋼球和量表為常規(guī)標準件且精度可靠；該檢具主要關鍵件為固定柱和滑動柱，主要加工面為圓柱面，很容易通過磨削來保證精度，球座螺釘?shù)陌记蛎婵捎们蛐毋姷对跀?shù)控機床上加工，制作簡便、成本低廉；檢測時不需要量棒，操作方便快捷；根據(jù)不同的模數(shù)可以更換不同規(guī)格的球形測頭，通過調整兩個球形測頭的位置和更換不同長短的接桿，可以滿足不同規(guī)格大??；當內齒較深時，可以加裝夾持裝置進行測量。

表2 內齒跨球（圓柱）尺寸計算公式

該棒間距量表，在我公司獲得廣泛運用，解決了內齒圈和花鍵套的棒間距檢測難題，提高了檢測效率、提升了產品質量并降低了成本。