轴键槽对称度的检测与探究.pdf

T e c h n 0 10 g y a n d T e s f 工艺与检测 轴键槽对称度的检测与探究 王 永 山东博特精工股份有限公司 山东 济宁 2 7 2 0 7 1 De t e ct i o n a n d e x p l o r a t i o n o f a x i s k e y wa y s y mme t r y W ANG Yo n g S h a n d o n g B e s t P r e cis io n C o L t d J in in g 2 7 2 0 7 1 C HN 主轴键 槽 的对 称度一 般是指面对线的对称度 键 槽的中心 面必 须位于距离 为公差值 t 的两平行平面 之间 两平 面对称配置在通 过该键槽 的所在外 圆轴线 B的理想 中心平面 尸 的两 侧 如图 1所示 图1 轴键槽对称度定义 主轴键槽的对称度误差值如果很大 直接会影 响 装配 从而影响主轴 系统 的动平衡 对电主轴中的主 轴而言 其键槽的对称度误差值要求更小 为确保主 轴的精度 保证装配后的精度要求 在其制造加工中必 须测量主轴键槽 的对称度误差值 然后通过调整机床 进一步加工缩小误差值 直至符合图纸要求为止 笔 者先从 国内普遍采用的方法做一统计 然后探究一种 新的测量方法 以供广大读者参考 l 主轴键槽对称度的通用检测 以下简称检 测 A 国家标准 G B 1 9 5 8 8 0规定 了轴键槽对称度计算 公式为 厂 1 d 一 t 式中 h a p h 2 2 h s e h B p 2 d为轴 的直 径 t 为轴键槽的深度 检测示意图如图 2 该检测方法 的检测原理是 工件 1的基准轴线用 V形块 3模拟 被测键槽 的中心 平面用量块 2模拟 然后找正量块 的上平 面与平 台 4 平行 分别测量出 h h p h h 卅 代入式 1 计算 出 误差值 该检测方法 的优 点是 检测范 围广 一个 V 形块适合多种轴类键槽的检测 检测直接 符合检测原 理 可被大多数人接受 缺点是 V形块制造精度高 其两 V形面与底面的平行度要求高 h h h h 即 等尺寸存在测量误差 检测地点与加工地点不在同一 ZU1 1年 帚q 朋 场所 检测周期长 不方便 1 一 工 件 2一量 块 3一 V 型 块 4一 平 台 图2 轴键槽对称度测量 总之 该检测方法需用 的工装较多 检测时不方 便 不适用于加工现场 目前多数加工厂不采用此种 检测方法 2 机床 自身检测法 检测示意图如图 3 检测原理为 按检测 A原理 用机床工作台模拟平台 两 V形块 的 V形面模拟工件 的基准轴线 塞块或量块模拟被测键槽大中心平面 加 工工件时 已将被测键槽所处外圆 S面 的上 侧母线 找正到标准之内 0 0 0 5 0 0 1 m lT 1 检测时 可认为 工件的基准轴线与工作 台是平行的 因此 式 1 中的 与 矗 相等 与 叫相等 这样式 1 可简化为 图3 机床 自身检测法 9 5 B 工艺与检测T e C h n o Io g y a n d d 2 A 2 f d t 式中 h 一 h 2 d为轴的直径 t 为轴键槽 的 深度 检测时 用百分表将 p面左右拉 平 并记下量表 的读数 即h R o 值 然后 将工件旋转 1 8 0 用同样方法 测出 h s e 值 图 3中双点划线位置 两处量表读数差 值之半 即为 值 将它和其余数据 代入式 2 即可算 出对称度误差值 调整机床时按 f 2调整即可加工 达到图纸要求 该检测方法 的优点是 工件 采用两 V形块定位 定心精度高 工件大基准轴线始终与 V形块的中心重 合 检测在加工现场进行 减少了时间 缺点是 要求 机床的工作台及 V形块的精度较高 一般在数控机床 加工 百分表的两次读数可能存在误差 总之 此检测 方法方便 快捷 适合大批量生产 中应用 3 看 刀花检测 法 此种方法是最为原始 的检测方法 正确地说 这 是通过看刀花仔细对刀来保证键槽的对称度 工件一 般都在普通铣床上加工 键槽 的对称度要求不高 检 测 对刀 时 将铣 刀先在外 圆上铣 出平 面 平面 的宽 度等于键槽的名义宽度 然后按平面宽度的两条边来 铣键槽 用肉眼看两边 吃刀是否均匀来确定对称度是 否合格 笔者曾做过试验 按此种检测法对刀加工后 再按式 1 的要求检测 看刀花检测法最好 只能保证 到 0 1 m m对称度 4 用专用检测仪测量 本文只介绍其中一种 目前 市场上有很多专用对称度检测仪来测量轴 键槽 的对称度 图4所示就 是 一 种 典 型 的 检 测 仪 X J 1 0型 该仪器检测原理是 靠 键槽的两侧定位 通过调整 调整杆使 百分表测头 与外 圆相切 并使百分表测头预 压约 1 m m 然后读一整数 再旋转 1 8 0 后读另一整数 用式 2 计算对称度 图4 Xd1 0 型检 测仪 两次读数之差即为 并 这一种检测仪 只能测量直径 2 0 5 0 m m之 间的 轴 键槽宽度为 8 m m 1 0 mm 1 2 mlT l 测量范围受到局 限 当 4 8 0 m m外圆上有 1 0 1T i m的键槽时 该检测仪 就无法测量 96 5 新型对称度检测仪 以上检测方法 有的检测时问长 工装多 不方便 有的找正复杂 对机床要求精度高 有的根本就测量不 出误差值 有的检测范围窄 此外 三坐标测量机等高 精度检测机床可以测出对称度误差值 但是测量复杂 周期长 因此 我们必须设计 出一种新的检测仪 能满 足所有轴类键槽对称度 的检测 而且检测方便 直接 快捷 图 5所示为笔者设计 的一种 S o l i d w k s 立体模 型 一种新 的对称度检测仪 结构原理 该检测仪主 要有带外螺纹的螺旋测微 器 量块 测量板 导向杆等 组成 该检测仪按照式 1 的检测原理 由量块 3模拟 键槽的中心平面 测量板 4 及带外 螺纹的螺旋测微器 2间接模拟基准轴线 测量调整 使用 时 选 择与键槽 合适的量块装入 键槽 中 然后旋转千分尺 1 一工件 2 带外蝶纹的螺旋测 微 器 3 一量块 4 一测量板 5 一导向杆 图5 轴链槽对称度量仪 使测量板向工件移动 直至与工件侧面相 记下千分 尺读数 将量仪 旋转 1 8 0 按 同样 方法测得另一侧 的 读数 将两次读数之差代入式 2 即可算出误差值 6 结语 不管任何类型的对称度量仪 其设计理念都离不 开基准平面及基准轴线 该量仪只不过初 次建模 并 未使用 还望广大读者指正 并供量具 生 厂商借鉴 制造出检测方便 快捷 简单 准确的对称度量仪 综上所述 笔者从轴键槽对称度检测的四种常规 检测方法和一种新思维 的对称度量仪人 于 细致论述 了轴键槽对称度的检测 轴检测对称度是 lT 以方便测 量的 只要通过努力 就能够做到 随着机床工业高速 发展 高精密机床的不断 出现 机械零件的精度必然提 高 因此我们有责任测量出原来