CN105466307A - 一种转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法，包括基座(1)，所述基座(1)上设有可控制调节工件位置的工件放置台(2)及安装支撑测量装置(4)的表座(3)，所述测量装置(4)的测量表针的指向与所述工件放置台(2)支撑工件的轴线方向垂直，所述基座(1)上设有导滑装置，所述表座(3)可沿所述导滑装置带动所述测量装置(4)沿平行轴线的方向移动。本发明是通过采用传统的标准量具与工装结构相结合的方法，将传统的对细长杆件的圆跳动与直线度测量分开进行的测量方法，集中到同一套测量装置当中去，在测量过程中，一次装夹，齿条的各项精度指标检测项同时实现进行测量，保证了测量数据的准确性及高效性。
Description
技术领域
本发明属于汽车领域，更具体地说，涉及一种转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们对整车的操控性和舒适性要求越来越高，目前轿车行业转向系统多配置上了较为先进的液压助力式转向机或电子助力式转向机，无论上述那一种转向机，均采用到了转向机中的一个重要零部件——转向机齿条。
转向机齿条和普通齿条相同，属于细长杆件，在其生产加工过程中，其形位公差及产品尺寸精度均较为难控制，但其质量的好坏又会直接影响到转向机总成工作的功能与性能水平，在整车中转向系统相对于驾驶者属于易感知件及安全件，如其产生问题会直接影响客户对整车产品的认可度，影响企业的生存利润。如果齿条各项产品精度达不到设计要求，就会给整车带来很多机械异响发卡等问题，会引起客户抱怨，甚至影响整车企业利润。故在实际生产中，需对齿条产品各项精度指标值做大量，精密的测量工作，对产品质量精度合格性进行测量监控。
基于目前零件厂对齿条总成各精度项检测均采用综合精度电子仪进行测量，对上述各精度项分项，逐步进行检测，投入成本大，工作效率低。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，使用方便，齿条的各精度检测项同时进行测量，保证了测量数据的准确性及高效性，节约生产成本，易于现场的生产质量控制的转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种转向机齿条精度值的综合检测装置，包括基座，所述基座上设有可控制调节工件位置的工件放置台及安装支撑测量装置的表座，所述测量装置的测量表针的指向与所述工件放置台支撑工件的轴线方向垂直，所述基座上设有导滑装置，所述表座可沿所述导滑装置带动所述测量装置沿平行轴线的方向移动。
为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：
所述工件放置台包括固定在基座上的放置底座，在所述放置底座上通过连接座连接支撑座。
所述连接座的一端连接在所述放置底座上，另一端通过可调节的螺柱锁紧机构连接所述支撑座。
所述连接座上设有腰形孔，所述腰形孔的长度方向沿与轴线方向垂直的方向布置，所述连接座通过螺钉穿过所述腰形孔连接在所述放置底座上。
所述支撑座上设有支撑放置待测工件的支撑槽，所述支撑槽为截面呈V型，长度方向与所述工件轴线放线平行的槽结构。
所述表座包括连接在所述基座上的滑座及与滑座连接的竖直支架，所述竖直支架上设有可拆卸的支撑连接所述测量装置的连接孔。
所述导滑装置为滑导轨或是燕尾槽滚珠丝杠。
一种转向机齿条精度值的测试方法，包括如下步骤：
1)取标准量棒置于所述工件放置台上，将测量装置安装在表座上；
2)调节测量装置使测量表针的表头接触标准量棒表面；
3)推动表座沿轴线方向运动，测量标准量棒该母线处的直线度及圆截面的跳动值情况，记录测量装置读数；
4)根据步骤3)中测量值，调整工件放置台位置，使被测量工件的轴线与滑导轨的中心轴线保持平行，完成装置校准；
5)将标准量棒更换为待测工件；
6)将待测工件定点并旋转一周，测量装置测量跳动值，即该截面处的圆度值，沿轴线方向推动表座3，选取第二点进行测量，得出第二截面处的圆度值，重复上述操作，进行齿条面多点采集，得出齿条多处综合圆度值；
7)通过记录数值相对于标准量棒的数值幅度偏差，计算出被测量工件直径尺寸；
8)用标准量棒对装置进行标准校核好后，将待测工件放置于检测处，调整测量装置，使其处于合适读数位置，然后沿工件轴线平行方向推动表座，此刻测量装置表针的摆动幅度值，即为所检测待测工件的直线度数值。
9)测得待测工件多处的截面直径值及圆跳值的多组数据以后，运用数据里的工件直径极差及跳动极差，结合所测得的待测工件的直线度数值，推导计算出该工件的圆柱度数值。
本发明转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明测量装置可以将以往对齿条各精度项的检测，集中到同一套测量装置当中去完成，对齿条产品各项精度指标进行准确，全面的数值检测，分拣控制齿条产品中的不合格品，提高齿条总成的精度控制水平。本发明中增加一个线性可移动装置(可采用高精密线性滑导轨装置或类似结构，保证在线性滑动过程径向跳动值尽量小接近于0值)，同时工件放置台设计为上下前后四向可调，以保证轴向滑移过程中方向与齿条轴心的平行对齐，从而将以往的测量齿条圆跳动值的单点取点测量方式提升到线性取点方式，进而实现对齿条(细长杆件)圆跳动精度值与齿条直线度精度值的同时测量。本发明设计出发点是通过采用传统的标准量具与工装结构相结合的方法，将传统的对细长杆件的圆跳动与直线度测量分开进行的测量方法，集中到同一套测量装置当中去，在测量过程中，一次装夹，齿条的各项精度指标检测项同时实现进行测量，保证了测量数据的准确性及高效性。
附图说明
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明标准量棒校准结构示意图；
图3为本发明工件放置台结构示意图。
图中标记为：1、基座，2、工件放置台，21、放置底座，22、连接座，23、支撑座，3、表座，4、测量装置，5、标准量棒。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明转向机齿条精度值的综合检测装置，如图1、2所示，包括基座1，基座1上设有可控制调节工件位置的工件放置台2及安装支撑测量装置4的表座3，测量装置4的测量表针的指向与工件放置台2支撑工件的轴线方向垂直，基座1上设有导滑装置，表座3可沿导滑装置带动测量装置4沿平行轴线的方向移动。
本发明中，如图3所示，工件放置台2包括固定在基座1上的放置底座21，在放置底座21上通过连接座22连接支撑座23。支撑座23可沿上下前后四个方向调整，以图1所示的横向既与工件摆放轴线垂直的水平方向为前后方向。连接座22的一端连接在放置底座21上，另一端通过可调节的螺柱锁紧机构连接支撑座23。螺柱锁紧机构通过螺柱和螺栓配合控制支撑座23上下位置，螺柱连接在支撑座23下方，穿过连接座22的螺纹孔内，通过正反向旋进螺柱带动支撑座23上下运动，调整至合适位置后拧紧锁紧螺母进行定位。在连接座22上设有腰形孔，腰形孔的长度方向沿与轴线方向垂直的方向布置，连接座22通过螺钉穿过腰形孔连接在放置底座21上，沿腰形孔的方向可调节支撑座23前后方向的位置。
本发明中，优选的，如图3中所示，支撑座23上设有支撑放置待测工件的支撑槽，支撑槽为截面呈V型，长度方向与工件轴线放线平行的槽结构，待测工件依靠重力置于支撑槽内，以达到稳定支撑待测工件的作用，同时不影响侧圆度值时工件在支撑槽内圆周转动。V形结构槽可适用于支撑各种直径大小的待测工件，适用性广。
本发明中，表座3包括连接在基座1上的滑座及与滑座连接的竖直支架，竖直支架上设有可拆卸的支撑连接测量装置4的连接孔。
本发明中，优选的，导滑装置为滑导轨或是燕尾槽滚珠丝杠。
一种转向机齿条精度值的测试方法，包括如下步骤：
1)取标准量棒5置于所述工件放置台上，将测量装置4安装在表座3上；
2)调节测量装置4使测量表针的表头接触标准量棒5表面；
3)推动表座3沿轴线方向运动，测量标准量棒5该母线处的直线度及圆截面的跳动值情况，记录测量装置4读数；
4)根据步骤3)中测量值，调整工件放置台2位置，使被测量工件的轴线与滑导轨的中心轴线保持平行，完成装置校准；
5)将标准量棒5更换为待测工件；
6)将待测工件定点并旋转一周，测量装置4测量跳动值，即该截面处的圆度值，沿轴线方向推动表座3，选取第二点进行测量，得出第二截面处的圆度值，重复上述操作，进行齿条面多点采集，得出齿条多处综合圆度值；
7)通过记录数值相对于标准量棒5的数值幅度偏差，计算出被测量工件直径尺寸；
8)用标准量棒5对装置进行标准校核好后，将待测工件放置于检测处，调整测量装置4，使其处于合适读数位置，然后沿工件轴线平行方向推动表座3，此刻测量装置4表针的摆动幅度值，即为所检测待测工件的直线度数值。
9)测得待测工件多处的截面直径值及圆跳值的多组数据以后，运用数据里的工件直径极差及跳动极差，结合所测得的待测工件的直线度数值，推导计算出该工件的圆柱度数值。
本发明是一套简易，高效的转向机齿条精度值的综合检测装置(也可用于其他细长杆类件的精度测量)。对齿条的各项精度指标进行检测与控制。齿条总成的检测要素及对整车转向性能的影响主要有以下几个方面：(1)齿条总成的直线度控制，保证齿条在啮合传动过程中的平顺性；(2)齿条总成的圆度，保证齿条与齿条压块压紧力的一致性，防止零部件过度磨损发卡：(3)齿条总成的圆柱度的控制，防止齿条在运动过程中与油封密封不严,导致转向机漏油。
测量装置4选用标准量具，本发明的技术方案的测量原理，通过标准量具直接对产品的一些被检测要素直接进行测量，直接测出精度项数值，然后齿条的其它项精度数值要求可依据现有的被检测出的一些精度项数据，直接按照其本身的定义值推导计算得出数值。本套测量装置机构设计由可调节的工件放置台2，表座3，测量装置4三个部分组成，其中工件放在工件放置台2上面后，工件轴心在上下方向及前后方向的位置可调节，以保证后续工作被测工件轴心与装置2导轨轴心线之间平行位置度的校准。上下调节结构可设计为螺柱栓紧机构，或为可调的类似等效机构；前后调节结构可选用腰形孔调节或是其他可前后移动调节的结构。表座3的导滑装置可采用高精密线性滑导轨装置或是燕尾槽滚珠丝杠，或设计为类似的等效机构，以保证在线性滑动过程中径向跳动值尽量小接近于0值。
在测量之初，运用标准量棒5对工件放置台2与表座3之间的平行位置度进行校准，通过改变工件放置台2的高低前后四向位置，使处于支撑座23上的被测工件轴心与表座3导轨轴心线平行对齐。待校准工作完成以后，调整测量装置4标准量具的位置，对工件该截面处的跳动值进行测量，待一截面处测量完毕以后，推动表座3导滑装置选取第二处取点进行测量，然后根据所测得的数据计算出其它各项精度值数值。
如图1整套测量装置示意图所示，通过标准量棒5对整套测量装置进行校准好以后，使用测量装置4上的标准量具对摆放在工件放置台2上的工件直接进行各项精度数值测量，更换测量表座3位置测量出不同组数据，根据数据间接得出齿条的其他项精度数值。
齿条圆度的测量：保证检测装置处于良好状态，(即各部件功能良好，零件装夹面无杂质)，取标准量棒放置于工件放置台2上，将测量装置4，如万用百分表放置在轴向可移动的表座3上，该处轴向可移动式的表座3需保证在轴向线性滑动过程中，径向跳动值尽量小接近于0值，调整百分表位置使表头接触标准量棒5表面，表针处于工作状态，推动表座3，通过测量标准量棒5该母线处的直线度及此处圆截面的跳动值情况，然后调整工件放置台2的上下前后的四个位置方向(调整到合理位置处后固定锁紧)，使被测量工件的轴心线与滑导轨的中心轴线保持平行，从而达到完成检测装置校准工作的目的。待完成校准工作以后。将标准量棒5更换为被测量工件，按住工件并旋转齿条一周，百分表针所测得的跳动值，即为齿条该截面处的圆度值(与标准测量圆跳动的测量方法相同)，沿轴线方向推动表座3，对齿条第二点进行测量，得出第二截面处的圆度值，重复上述操作，进行齿条面多点采集，得出齿条多处综合圆度值，提高圆度检测值的精确性。
齿条直径的测量：在上述标准齿条量棒校准的操作过程中，记录下百分表表针的计数位置，然后更换为要被测量的工件，备注此处的操作过程中需保证测量表盘不动，轻轻回拨表头，同时避免工件撞坏表头，工件放置好以后，读取表针显示数值，同过表针相对于标准量棒的位置偏摆幅度偏差，计算出被测量工件直径尺寸。
齿条圆柱度的测量：上述测得齿条某一截面处的齿条直径及圆跳动的数据后，更换齿条截面位置，以此类推测得齿条N处的截面直径值及圆跳值，得出N组数据以后，运用数据里的齿条直径极差及跳动极差，结合后面所测得的齿条工件的直线度数值，根据圆柱体的圆柱度的计算定义，即可推导计算出该工件的圆柱度数值。
齿条直线度的测量：如上述方法用标准量棒对装置进行标准校核好后，将被测齿条工件放置于检测处，调整百分表头，使表头处于合适读数位置，然后沿齿条轴心平行方向推动测量表座装置2，此刻百分表上表针的摆动幅度值，即为所检测齿条的直线度数值。
本发明转向机齿条精度值的综合检测装置及测试方法，设计出发点是通过采用传统的标准量具与工装结构相结合的方法，将传统的对细长杆件的圆跳动与直线度测量分开进行的测量方法，集中到同一套测量装置当中去，在测量过程中，一次装夹，齿条的各项精度指标检测项同时实现进行测量，保证了测量数据的准确性及高效性。
上面结合附图，对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种转向机齿条精度值的综合检测装置，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)上设有可控制调节工件位置的工件放置台(2)及安装支撑测量装置(4)的表座(3)，所述测量装置(4)的测量表针的指向与所述工件放置台(2)支撑工件的轴线方向垂直，所述基座(1)上设有导滑装置，所述表座(3)可沿所述导滑装置带动所述测量装置(4)沿平行轴线的方向移动。
2.按照权利要求1所述的综合检测装置，其特征在于：所述工件放置台(2)包括固定在基座(1)上的放置底座(21)，在所述放置底座(21)上通过连接座(22)连接支撑座(23)。
3.按照权利要求2所述的综合检测装置，其特征在于：所述连接座(22)的一端连接在所述放置底座(21)上，另一端通过可调节的螺柱锁紧机构连接所述支撑座(23)。
4.按照权利要求3所述的综合检测装置，其特征在于：所述连接座(22)上设有腰形孔，所述腰形孔的长度方向沿与轴线方向垂直的方向布置，所述连接座(22)通过螺钉穿过所述腰形孔连接在所述放置底座(21)上。
5.按照权利要求2所述的综合检测装置，其特征在于：所述支撑座(23)上设有支撑放置待测工件的支撑槽，所述支撑槽为截面呈V型，长度方向与所述工件轴线放线平行的槽结构。
6.按照权利要求1至5任一项所述的综合检测装置，其特征在于：所述表座(3)包括连接在所述基座(1)上的滑座及与滑座连接的竖直支架，所述竖直支架上设有可拆卸的支撑连接所述测量装置(4)的连接孔。
7.按照权利6所述的综合检测装置，其特征在于：所述导滑装置为滑导轨或是燕尾槽滚珠丝杠。
8.一种转向机齿条精度值的测试方法，采用权利要求1至7任一项所述的综合检测装置，其特征在于，包括如下步骤：
1)取标准量棒(5)置于所述工件放置台上，将测量装置(4)安装在表座(3)上；
2)调节测量装置(4)使测量表针的表头接触标准量棒(5)表面；
3)推动表座(3)沿轴线方向运动，测量标准量棒(5)该母线处的直线度及圆截面的跳动值情况，记录测量装置(4)读数；
4)根据步骤3)中测量值，调整工件放置台(2)位置，使被测量工件的轴线与滑导轨的中心轴线保持平行，完成装置校准；
5)将标准量棒(5)更换为待测工件；
6)将待测工件定点并旋转一周，测量装置(4)测量跳动值，即该截面处的圆度值，沿轴线方向推动表座3，选取第二点进行测量，得出第二截面处的圆度值，重复上述操作，进行齿条面多点采集，得出齿条多处综合圆度值；
7)通过记录数值相对于标准量棒(5)的数值幅度偏差，计算出被测量工件直径尺寸；
8)用标准量棒(5)对装置进行标准校核好后，将待测工件放置于检测处，调整测量装置(4)，使其处于合适读数位置，然后沿工件轴线平行方向推动表座(3)，此刻测量装置(4)表针的摆动幅度值，即为所检测待测工件的直线度数值。
9)测得待测工件多处的截面直径值及圆跳值的多组数据以后，运用数据里的工件直径极差及跳动极差，结合所测得的待测工件的直线度数值，推导计算出该工件的圆柱度数值。
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