简析键槽对称度的测量方法及误差处理

1、简析键槽对称度的测量方法及误差处理作者：姚丽萍来源：中国科技博览2019年第04期摘 要目前，对称度误差测量的范围比较广泛，它是位置公差中定位的一种。其中键联结涉及到轴槽、毅槽和键槽的结合性问题，而轴槽和毅槽的对称度误差直接影响键联结的配合性能，有时甚至影响自由装配。因此，我们正确评定对称度误差，对保证产品质量和取得良好的经济效益至关重要。本文介绍了键槽对称度误差的基本概念，论述了键槽对称度误差的产生原因以及检测方法，并对翻转打表法的数据进行了处理，以提高键槽质量的评定。关键词键槽对称度测量方法误差处理中图分类号：TK427 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-004

2、9-01引言：键槽对称度是评定键槽质量的一项重要技术指标。形状和位置公差检测规定中规定的检验方法是把截面误差和长向误差单独检测，单独处理数据。键槽对称度在测量时分为长向测量和截面测量两部分，长向测量的误差处理比较简单，即取长向两点的最大读数差为长向对称度误差，截面测量的误差处理比较复杂，本文对此进行初步探讨，在截面测量时首先是对理想平面的确定由定义可知理想平面是通过基准轴线的一个辅助平面.对于圆周上只有一个健槽的零件在圆周上是没有定向要求的其理想平面的最终位置随着各个零件键槽实际对称平面的具体情况而定从公差带的定义出发如果键槽的对称度合格那么键槽实际对称平面必定能被键槽对称度公差带所包容，为了

3、使测量结果符合最小条件，确定理想平面时不仅要通过基准轴线而且要通过键槽实际对称平面的中点，由于键槽对称度误差是一个综合误差，该测量方法和数据处理方法难以真实反映键槽对称度误差，造成加工误差难以有效控制。为此，文中对键槽对称度误差检测的一般原则进行探讨。一、键槽对称度误差的基本概念对称度误差是指被测实际对称要素相对其理想要素的变动量。键槽对称度即为键槽的实际中心平面相对其理想中心平面的变动量，其定位最小包容区域由包容被测实际键槽中心平面的两平行平面构成。该两平面对称于通过基准轴线的被测实际中心平面的理想平面，且理想平面的位置应被测实际中心面至该理想平面的最大距离为最小的原则来确定，并保证满足上述

4、条件的定位最小包容区域的两平行平面应至少各有一点与键槽实际中心面相接触，或有两点与两平行平面之一接触，此时定位最小包容区域的宽度即为键槽的对称度误差值，也可描述为键槽实际中心平面到理想中心平面的最大距离的两倍。1. 实际加工中，键槽的实际中心平面相对其基准轴线产生对称度误差的主要原因有：（1）零件装夹不正，导致机床工作台的进给方向与零件的轴线方向不一致；（2）机床本身在加工过程中存在爬行、颤振等现象；（3）机床刀具装夹位置不正，造成切削方向与机床工作台不垂直。2. 由于上述原因导致的键槽对称度误差的形式可能是：（1）键槽实际中心平面的理想平面的方向偏离其准轴线方向，即在键槽长度方向的对称度误差

5、。（2）键槽实际中心平面的理想平面的方向与基准轴线平行，但基准轴线不在该理想平面之内，即在键槽任一横截面内的对称度误差。（3）以上两种对称度误差并存。实际加工形成的键槽对称度误差以第三种形式居多。3.键槽对称度误差的检测对于在生产现场进行的精度要求不很高的键槽对称度误差检测，规定了检测方法，称为翻转打表法。该方法采用v型块模拟被测轴的基准轴线，用定位块模拟被测键槽的实际中心面。这种测量方法及数据处理采取将截面误差和长向误差分别处理，并取以上两个方向测量误差的最大值作为对称度误差。这种方法，当键槽存在长向误差时，往往造成长向误差超载由截面误差所确定的误差包容区域。实际上键槽对称度的长向误差和截面

6、误差往往同时存在，会产生较大的理论误差，应予改进。改进后的方法所需器具与原检测器具相同。二、测量方法1.选择与键槽基本尺寸相同的定位块插在键槽中，将被测轴放置在v型块上，调整被测轴使定位块与键槽侧面接触的表面与平板平行；2.用指标器对定位块两端的测点分别进行测量，测出两端的值；3.将被测轴在v型块上要翻转180度，再次调整定位块的另一平面与平板平行；4.用指示器对上述部位的测点分别进行测量，从而测得的示值，这里注意一个前提是本方法讨论键槽对称度误差时，应当排除键槽两侧面的形状误差因素。三、翻转打表法的数据处理键槽实际中心平面的两端相对于过基准轴线且平行于平板平面的偏离量按公式计算将定位块中心平

7、面向垂直于基准轴线的平面上投影，图中坐标系原点为基准轴线的投影，仅适于在生产现场进行的精度要求不很高的对称度误差检测。当零件的精度要求很高时，应该采用相应精度的坐标测量仪器进行检测， 可以有效的包容了深度和长向位置的误差。四、误差测量方法及数据处理由于键槽对称度误差是一个综合误差该测量方法和数据处理方法难以真实反映键槽对称度误差，造成加工误差难以有效控制。对称度误差是指被测实际对称要素相对其理想要素的变动最小。键槽对称度即为键槽的实际中心平面相对其理想中心平面的变动量，其定位最小包容区域由包容被测实际键槽中心平面的两平行平面构成。该两平面对称于通过基准轴线的被测实际中心平面的理想平面，且理想平

8、面的位置应按被测实际中心面至该理想平面的最大距离为最小的原则来确定，并保证满足上述条件的定位最小包容区域的两平行平面应至少各有一点与键槽实际中心面相接触，或有两点与两平行平面之一接触，此时定位最小包容区域的宽度即为键槽的对称度误差值，也可描述为键槽实际中心平面到理想中心平面的最大距离的两倍。此时要求键槽的中心平面不得超越一对距离为公差值的平行平面，两平行平面相对于一个通过基准轴线的理想平面对称配置。实际加工中，键槽的实际中心平面相对其基准轴线产生对称度误差的主要原因有：（1）零件装夹不正，导致机床工作台的进给方向与零件的轴线方向不一致；（2）机床本身在加工过程中存在爬行、颇振等现象；（3）机床

9、刀具装夹位置不正，造成切削方向与机床工作台不垂直。由于上述原因导致的键槽对称度误差的形式可能是键槽实际中心平面的理想平面的方向偏离基准轴线方向，即在键槽长度方向的对称度误差。（4）键槽实际中心平面的理想平面的方向与基准轴线平行，但基准轴线不在该理想平面之内，即在键槽任一横截面内的对称度误差。（5）按照标准的规定如果长度方向的对称度误差最大则取作为该键槽的对称度误差值按照对称度误差的定义，辅助平面的投影线与它平行的两对称平面只能分别经过两个点，而与键槽的深度无关此误差值明显小于键槽的实际对称度误差值。而与键槽的长度无关，此误差值同样小于键槽的实际对称度误差值。正是因为单项误差所决定的辅助平面不能同时反映键槽的实际中心平面在长度和深度方向的全貌才使得该标准评定的对称度误差值较小这已被生产实际所证明。结语通过以上分析可得出这样的结论，主要是径向面误差和长向误差综合评定出对称度误差测量与计算方法，即键槽深度的中点其对称度误差应为平行于理想平面，并且能够在键槽深的全长上包容实际对称平面的两平行平面之间的距离。这种处理方法要求设计人员在给定对称度公差值时，不能只按类比法去参照过去的老图样，要考虑以前求出的测得的值不换算，现在的测得值要换算的实际变化。也要