CN105157540A - 轴键槽对称度误差测量量规 - Google Patents

Abstract

一种轴键槽对称度误差测量量规。夹紧定位块1、夹紧定位块2分别与轴键槽两侧面接触，旋转旋转轮，夹紧定位块移动，对键槽侧面产生压力，整个量规固定在被测轴上，实现夹紧定位功能。副尺在主尺上移动，副尺量爪与被测轴键槽一侧外圆接触，动栅显示位移数据。卸下量规，水平旋转180°，按照同样测量方法，测出副尺与被测轴键槽另一侧外圆位移数据。计算两位移数据差，即确定轴键槽对称度误差。

Description

轴键槽对称度误差测量量规

技术领域

本发明涉及一种孔键槽加工误差的测量装置，尤其是工厂生产过程中对工件轴键槽对称度误差的测量。

背景技术

目前，轴键槽对称度误差测量主要有三种方法，即三坐标测量法、定位块法(或称假键法)、键槽对称度检查仪法。除此之外，还有其它一些利用专用检具或量具进行对称度误差测量的其它方法。

三坐标测量法：用三坐标测量机对轴键槽进行测量，通过三坐标测量机的测头对工件的轴外圆、键槽两侧面进行分别打点，确定轴的轴线及键槽侧面坐标位置，进而确定键槽对称度的方法。轴外圆的打点方法是三坐标测量机的测头在轴某一圆周上拾取N个点(点越多，精度越高)，然后三坐标测量机的测头沿轴线方向移动一段距离在圆周位置上同样拾取N个点。键槽的打点方法是三坐标测量机的测头通过上下、左右移动，在键槽的每个侧面上各拾取M个点。三坐标测量机对所有拾取点进行计算处理，确定轴轴线位置、键槽中心平面位置。键槽中心平面与轴轴线距离值的2倍为孔键槽的对称度误差。三坐标测量法的优点是测量准确；缺点是必须有三坐标测量机，测量准备时间长，不能实现在线测量。

定位块法：利用定位块侧面模拟键槽侧面，通过测定定位块位置确定键槽对称度的方法。测量步骤为，把工件及夹具整体放置于平板之上，以平板平面为基准面，工件可以绕轴轴线转动；把定位块(或量块)镶入轴键槽内，定位块要露出孔端面一部分以便测量；百分表测头接触定位块一侧面，并在侧面上前后、左右移动，同时转动被测工件，找出百分表指针均不变动的点，此时认为定位块一侧面与平板平面平行，记下百分表读数a₁。然后拿掉百分表，把被测工件以孔轴线为轴旋转180°，按照上述方法使定位块另一侧面与平板平面平行，记下百分表第二次读数a₂，计算两次读数差的绝对值a＝|a₁-a₂|；测量键槽的深度h及孔的直径d的值；代入公式f＝ah/(d-h)，计算出键槽的对称度误差f。定位块法是GB1958规定的键槽对称度误差测量方法。定位块法的缺点是测量效率低，对称度误差计算公式f＝ah/(d-h)，至今仍有人持有异议。定位块与键槽的配合若采用过盈配合则较难安装，若采用间隙配合则影响测量精度，不能进行在线测量。

轴键槽对称度检查仪法：按被测工件直径，调节直径调节杆的位置，调整杠杆表测头角度，将微分头后退一段距离，将仪器的固定测头挂在被测轴键槽的一侧，并使被测键槽向仪器悬挂的一侧倾斜25°左右，两固定测头应紧靠键槽的侧面和底面，旋进微分筒，测微杆端面与轴接触，使杠杆表压缩半圈左右，且使微分筒对准一整数(避免估读误差)，并调整表盘使指针对“零”，再拧动微分筒复核一次，记下测微头的第一次读数E；后退微分筒约一圈，将仪器取下转过180°悬挂在键槽的另一侧并倾斜25°，旋进微分筒使杠杆表指针重新到达零位，记下测微头的第二次读数F；按以下公式计算对称度误差f＝ah/(d-h)，式中f-对称度误差，h-键槽深，d-轴直径，a-E、F值差的绝对值。该仪器通过测出键槽两侧面至圆柱面最大距离的差值，以差值大小判断轴键槽对称度是否合格。缺点是由于该仪器由杠杆表、主体、测微部分等组成，特别是杠杆表测头垂直于键槽底面，旋转微分筒使杠杆表测头与键槽底面的距离减小，由于较多的连接部件没有铰连接，致使微分筒拧进的距离与杠杆表测头移动的距离比不是定比，尽管二者的距离都非常小，仍会造成仪器的重复性误差很大。

发明内容

为了克服现有轴键槽对称度误差测量过程中的一些不足之处，本发明提供一种新型轴键槽对称度误差测量装置——轴键槽对称度误差测量量规，以下简称为该测量量规，利用该测量量规可方便、快速地检测出轴键槽的对称度误差，并且能够实现在线测量。

本发明的技术方案是：该测量量规是通过测量键槽两边对应母线相对测量量规的位置，来确定键槽的对称度误差值。测量量规整体由旋转轮、盖板、螺钉、主尺、锁紧螺钉、副尺、顶丝、定栅、动栅、副尺量爪、底板、夹紧定位块螺栓等零件组成。各部分结构及相互作用如下：主尺一端有一较大的长方体方壳，里面用于安装夹紧定位块、螺栓、楔块(即滑块)等零件，长方体方壳上有盖板、下有底板，盖板上方有旋转轮，转动旋转轮，螺栓、滑块、夹紧定位块产生一系列运动，使夹紧定位块与轴键槽侧面接触，底板上的另一底板夹紧定位块与轴键槽的另一侧面接触，实现定位功能。主尺另一端采用卡尺的主尺结构，上面镶有定栅，副尺可在上面移动。副尺上装有动栅，与主尺上的定栅，利用容栅原理动栅显示副尺移动距离值，即测量值。

旋转轮一端面有圆孔，圆孔侧壁上有一顶丝孔，螺栓进入圆孔内，通过顶丝把旋转轮、螺栓固定在一起。螺栓与夹紧定位块传递运动的中介是楔块，转动旋转轮时楔块带动夹紧定位块移动，顺时针转动旋转轮时夹紧定位块向一个方向移动，逆时针转动旋转轮时夹紧定位块移动方向与顺时针转动旋转轮时的移动方向相反。底板上的底板夹紧定位块固定不动。

螺栓与楔块以螺旋副形式连接，楔块装在螺栓上，楔块可以沿螺栓轴线移动，楔块与夹紧定位块以楔面形式配合。

相关原理。对称度误差是指被测中心要素(中心平面、中心线或轴线)对具有确定位置的理想中心(基准)要素(中心平面、中心线或轴线)的变动量。如果被测量要素与基准要素的理想形状不一致，如一为直线而另一为平面，则要求被测要素的理想要素通过基准要素的理想要素，评定对称度误差直接用理想要素定位，以包容被测实际要素而得到的定位最小包容区域表示，被测要素的理想要素通过基准，组成定位最小区域的每一平面与被测实际要素至少应有一点接触，对称度误差为被测量要素对理想要素最大变化量的2倍。轴键槽为被测要素，中心要素为键槽中心平面，基准要素为轴的中心线，被测理想中心要素通过基准要素，此时对称度误差为零。反之，键槽中心平面不通过轴轴线，二者之间有h的距离，则对称度误差为2h。

平均值法。对工件的不同位置点进行测量，取多次测量值的平均值作为最终测量值的方法。沿轴线方向，多次测量轴不同位置键槽对称度误差，可以得到键槽对称度误差的多次测量值，取其平均值作为轴键槽对称度误差。平均值法可减少测量误差，键槽对称度误差测量采用该方法十分必要，这是因为实际加工的工件由于受加工设备精度、应力变形等因素影响，轴的形状不是一个理想的圆柱形，会有一定的尺寸误差，即圆柱度误差。

本发明有益效果是：该测量装置能够方便、快捷地测出轴键槽的对称度误差，用于生产现场在线测量，在三坐标测量键槽对称度等方法之外，找到另一种实用方法。

附图说明

下面结合附图，对本实发明作进一步说明。

图1是发明的结构示意图。

零件标号数字的名称如下：1--旋转轮，2--盖板，3--螺钉，4--主尺，5--锁紧螺钉，6--副尺，7-顶丝，8--定栅，9--动栅，10-副尺量爪，11--底板，12--底板夹紧定位块，13--夹紧定位块，14--螺栓。

具体实施方式

①在图1中，把该测量量规放在被测工件轴的键槽上，副尺不接触工件，底板夹紧定位块12、夹紧定位块13放入键槽内，顺时针或逆时针转动旋转轮1，夹紧定位块与底板夹紧定位块之间的距离增大或缩小，夹紧定位块的侧面、底板的夹紧定位块的侧面分别与轴键槽的侧面接触或分离，当夹紧定位块的侧面与键槽侧面有压力接触、旋转轮1手动转不动时，夹紧定位工作完成。

②沿主尺4长度方向移动副尺6，副尺量爪10与工件轴的外圆接触，动栅9显示出此时位移值a₁。

③卸下测量量规，水平转动180°，重复上述①、②步骤，测出副尺量爪10接触轴键槽另一侧外圆的位移值a₂。

④两次动栅显示位移值的差值的绝对值即f＝|a₁-a₂|，为轴键槽对称度误差。如果在上述②步骤中按下了动栅显示器的清零按钮，则f＝|a₂|为孔键槽对称度误差。

Claims (3)

1.一种轴键槽对称度误差测量量规，它包括旋转轮、盖板、主尺、副尺、定栅、动栅、底板、夹紧定位块、螺栓部分，其特征是：夹紧定位块、螺栓、楔块装在主尺方壳内；旋转轮装在螺栓端部；盖板、底板通过螺钉固定在主尺的方壳上；定栅、动栅分别装在主尺、副尺上；副尺在主尺上往复移动；副尺量爪与被测轴外圆接触。

2.根据权利要求1所述的轴键槽对称度误差测量量规，其特征是：旋转轮与螺栓通过顶丝固定在一起；转动旋转轮时楔块带动夹紧定位块移动，顺时针转动旋转轮时夹紧定位块向一个方向移动，逆时针转动旋转轮时夹紧定位块移动方向与顺时针转动旋转轮时的移动方向相反；底板上的底板夹紧定位块固定不动。

3.根据权利要求1所述的轴键槽对称度误差测量量规，其特征是：螺栓上装有可以沿其轴线移动的楔块，楔块与夹紧定位块以楔面形式配合。