CN114777598A - 一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具及检测方法，用于检测曲轴两端销孔位置度。包括角向定位装置、检测销、百分表总成、平台；角向定位装置的V形块的尾部圆柱体与固定块无间隙滑动连接，V形块以尾部圆柱体的圆柱体中心线为轴线自由转向；旋转V形块向上偏心+H后，对曲轴P1连杆颈进行定位，将检测销插入小头销孔内，通过百分表对标准件立柱顶面距离平台的高度L校对对零，对检测销最高点进行高度检测，百分表的读数即为小头销孔位置度实际误差值；将角向定位装置的V形块旋转180°，使V形块转至向下偏心‑H，对曲轴的P1连杆颈进行定位，同样再对小头销孔位置度进行检测。本发明结构简单，通用性强，操作方便。

Description

一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具及检测方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，具体是一种用于检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具及检测方法。

背景技术

曲轴的加工工艺为：精磨半成品曲轴所有连杆颈及主轴颈、曲轴中频淬火、回火、加工曲轴两端螺纹孔、销孔及大小头顶尖孔、两端不同相位的销孔位置度粗检、精磨所有主轴颈、连杆颈及两侧端面、精磨曲轴前端轴颈、精磨曲轴后端轴颈、两端不同相位的销孔位置度精检等。

曲轴两端有不同相位的销孔：大头销孔相对于P1中心线夹角为0°，位置度为±0.075；小头销孔相对于P1中心线夹角为15°，位置度为±0.1。在对曲轴两端销孔进行检测时，先通过顶尖对曲轴第一定位基准的两端顶尖孔进行轴向定位，再通过固定在平台上的角向定位装置对曲轴第二定位基准P1连杆颈进行角向定位，以保证曲轴完全定位后，对其两端销孔的位置度进行检测。但需要检测的曲轴两端面有两个不同相位的销孔，则需要制作两个角向定位装置，对曲轴P1连杆颈分别定位，并且检测用标准件也需要制作两个以配套使用。由于角向定位装置是固定在平台上的，若检测时频繁拆装更换，无法保证检测精度，检测节拍慢，劳动强度大，不适合用于量产产品的检测。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具及检测方法，以实现使用一套角向定位装置和标准件，即能精准并快速检测曲轴两端不同相位销孔的位置度。

为实现上述发明目的，本发明检具包括小头顶尖、大头顶尖、角向定位装置、检测销、百分表总成、标准件及平台；

所述平台位于操作工一侧，曲轴的小头顶尖孔被小头顶尖、大头顶尖孔被大头顶尖顶紧后，P1连杆颈的宽度中心落在角向定位装置的垂直中心面上，将角向定位装置固定在平台上；所述角向定位装置的V形块的尾部圆柱体与固定块无间隙滑动连接，V形块以尾部圆柱体的圆柱体中心线为轴线自由转向，限位螺钉插在尾部圆柱体环形凹槽内对V型块轴向进行限位，V形块向上偏心+H,对P1连杆颈定位，曲轴小端销孔中心线与P1连杆颈的P1中心线的夹角为α；V形块转至向下偏心-H，对P1连杆颈定位，曲轴大端销孔中心线与P1连杆颈的P1中心线的夹角为0，与V形块的对称中心在同一水平面上；

所述标准件固定在平台上便于百分表总成与标准件校表的位置；标准件的底座与立柱为一体式结构，标准件的立柱顶面距离平台的高度为L1，即检测销最高点距离平台的高度。

所述角向定位装置的固定块通过螺钉固定在滑杆前端并用销子定位，锁紧块通过螺钉二固定在底座的后端，底座通过固定螺栓与平台固定连接并用定位销定位，滑杆上设有一个键槽，通过限位螺栓对滑杆进行轴向和径向的限位，两个导套与滑杆无间隙配合，销一将滑杆的后端与手柄连接，销二将驱动杆的后端与手柄连接，驱动杆与底座滑动配合，螺母压紧套在驱动杆上的压缩弹簧，并通过手柄将压紧力传递给V形块。

所述底座的内侧装有用于在手柄离开锁紧块后，挡在驱动杆的轴肩上对底座进行保护的垫圈。

所述底座上通过螺钉一固定有遮板。

所述V形块的尾部圆柱体圆柱体中心线与V形块对称中心偏心距为H，在圆柱体中心线的外圆处，设有一个用于限位螺钉插在环形凹槽内对V型块进行轴向限位的环形凹槽。

使用本发明上述的检具检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检测方法为：

（a）将标准件固定在平台上，其位置便于百分表总成的百分表在标准件上校表；

（b）将小头顶尖顶紧曲轴的小头顶尖孔，大头顶尖顶紧曲轴的大头顶尖孔，当曲轴的P1连杆颈的宽度中心落在角向定位装置的垂直中心面上时，将角向定位装置固定在平台上；

（c）转动角向定位装置的V形块向上偏心+H后，对曲轴的P1连杆颈进行定位，此时理论上，曲轴小头销孔的销孔中心线与P1中心线的夹角为α，小头销孔的销孔中心线与曲轴中心在同一水平面上，与平台的高度均为L；将检测销插入小头销孔内，通过百分表总成的百分表对标准件的立柱顶面距离平台的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销的最高点进行高度检测，百分表测得的读数即为小头销孔位置度实际误差值；

（d）将角向定位装置的V形块转动180°，使V形块转至向下偏心-H,对曲轴的P1连杆颈进行定位，此时理论上，曲轴大头销孔销孔中心线与P1中心线的夹角为0，大头销孔的销孔中心线、V形块的对称中心与曲轴中心在同一水平面上，与平台高度均为L；将检测销插入大头销孔内，通过百分表总成的百分表对标准件的立柱顶面距离平台的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销的最高点进行高度检测，百分表测得的读数即为大头销孔位置度实际误差值；

（e）角向定位装置上的手柄向前推动使V形块夹紧P1连杆颈，然后将手柄挂在锁紧块上固定不动，角向定位装置内部的压缩弹簧被压紧，压紧力通过V形块传递到P1连杆颈上，对曲轴的角向定位即完成。检测小头销孔的位置度时，V形块向前移动S1距离；检验大头销孔的位置度时，V形块向前移动S2距离。当检测完成后，手柄离开锁紧块，V形块向后移动，使S1=S2=0，这时曲轴的P1连杆颈离开V形块，便于转动或吊装曲轴时与V形块不发生干涉。

本发明与现有技术相比，只需一套角向定位装置和标准件，通过角向定位装置的V形块与固定块之间连接结构的巧妙设计，即可同时满足对粗、精加工后曲轴两销孔位置度的检测，使大型检具的结构达到最简化，通用性极强，操作非常方便，完全符合曲轴加工精度要求，且可大大降低操作工的劳动强度，提高检测效率。

附图说明

图1为曲轴的主视图。

图2为图1的曲轴小头P向视图。

图3为图1省略小头端实线的曲轴大头P向视图。

图4为本发明的结构主视图。

图5为图4的俯视图。

图6为曲轴小头销孔角向定位左视图。

图7为曲轴大头销孔角向定位左视图。

图8为百分表校对标准件左视图。

图9为图5的角向定位装置结构简图。

图10为图9的剖视图。

图中：1、小头顶尖；2、小头端面；3、小头顶尖孔；4、螺钉一；5、P1连杆颈；6、曲轴；7、遮板；8、大头顶尖孔；9、大头端面；10、大头顶尖；11、小头销孔；12、P1中心线；13、夹角；14、销孔中心线；15、大头销孔；16、平台；17、百分表总成；18、检测销；19、垂直中心面；20、角向定位装置；21、标准件；22、对称中心；23、尾部圆柱体；24、圆柱体中心线；25、V形块；26、限位螺钉；27、固定块；28、底座；29、立柱；30、手柄；31、锁紧块30、滑杆；31、导套；32、底座；33、垫圈；34、驱动杆；35、限位螺栓；36、螺母；37、压缩弹簧；38、螺钉二；39、锁紧块；40、手柄；41、销一；42、销二；43、固定螺栓；44、定位销。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，本发明检具主要包括小头顶尖1、大头顶尖10、角向定位装置20、检测销18、百分表总成17（包括百分表、百分表座、百分表夹等）、标准件21及平台16等。一个角向定位装置20可以对曲轴6的两个不同相位销孔分别进行角向定位，定位后的不同相位销孔中心与平台16的高度均为L。

曲轴6的小头销孔11位于小头端面2上，小头销孔11与P1中心线12的夹角13为α=15°，小头销孔11的第一位置度基准为A-B，第二位置度基准C为P1连杆颈5，位置度公差为a；曲轴6的大头销孔15位于大头端面9上，大头销孔15与P1中心线12的夹角13为α=0°，大头销孔15的第一位置度基准为A-B，第二位置度基准C为P1连杆颈5，位置度公差为b。

所述平台16位于操作工一侧，将曲轴6的小头顶尖孔3被小头顶尖1、大头顶尖孔8被大头顶尖10顶紧后，曲轴6的小头顶尖孔3和大头顶尖孔8为曲轴6的轴向定位基准，当P1连杆颈5的宽度中心落在角向定位装置20的垂直中心面19上时，将角向定位装置20固定在平台16上。

所述角向定位装置20的V形块25除了带有V形的结构外，在其尾部还设有一个与V形块25的对称中心22偏离H的尾部圆柱体23，即尾部圆柱体23的圆柱体中心线24与V形结构的对称中心22距离为H，其中H=｜-H｜=｜+H｜，在尾部圆柱体23的外圆处，还设有一个环形凹槽；尾部圆柱体23与固定块27无间隙滑动连接，V形块25以尾部圆柱体23的圆柱体中心线24为轴线自由转向，限位螺钉26插在尾部圆柱体23环形凹槽内，对V型块25轴向进行限位，在固定块27上限位螺钉26锁紧后与环形凹槽根部保留一定的间隙，以保证V形块25可以自由转动。

所述角向定位装置20的固定块27通过螺钉固定在滑杆30前端并用销子定位，当需要V形块25夹紧曲轴6时，搬动手柄40向前推进，V形块25顶紧P1连杆颈5后，将手柄40挂在锁紧块39上。锁紧块39通过螺钉二38固定在底座32的后端，底座32通过固定螺栓43与平台16固定连接并用定位销44定位；在滑杆30上设有一个键槽，通过限位螺栓36可对滑杆30进行轴向和径向的粗略限位；两个导套31与滑杆30无间隙配合，以保证整个角向定位装置20的定位精度；销一41将滑杆30的后端与手柄40连接，销二42将驱动杆34的后端与手柄40连接，驱动杆34与底座32滑动配合，螺母35压紧压缩弹簧37并通过手柄40将压紧力传递给V形块25；装在底座32内侧的垫圈33可用于在手柄40离开锁紧块39后，挡在驱动杆34的轴肩上对底座32进行保护；螺母35用于调节套在驱动杆34上的压缩弹簧37的预紧力；遮板7通过螺钉一4固定在底座32上，挡在底座32的两侧，以防止角向定位装置20进入灰尘。曲轴6的两端通过小头顶尖1、大头顶尖10顶紧后，可以保证P1连杆颈5与平台16平行，但夹角13需要V形块25的水平高度确定；V形块25的尾部圆柱体23通过与底座32和导套31的连接，是可以保证尾部圆柱体23的圆柱体中心线24距离平台16的高度L2不变，即将V形块25向上偏+H或向下偏-H，V型块25的L2+H与L2-H的高度是能够有效保证的，但V形块25需要P1连杆颈5的平行来保证V形块25与平台16平行，角向定位装置20夹紧后，P1连杆颈5可使V形块25的对称中心22与平台16平行，V形块25可定位P1连杆颈5的夹角13。V形块25向上偏心+H,对P1连杆颈5定位，曲轴6小端的销孔中心线14与P1连杆颈5的P1中心线12的夹角13为α；V形块25转至向下偏心-H，对P1连杆颈5定位，曲轴6大端的销孔中心线14与P1连杆颈5的P1中心线12的夹角13为0，与V形块25的对称中心22在同一水平面上。

所述标准件21固定在平台16上，便于百分表总成17在标准件21上校表；标准件21的底座28与立柱29为一体式结构，标准件21的立柱29顶面距离平台16的高度为L1，检测销18理想的最高点距离平台16的高度理论值也为L1。检测销18的直径为e，其中L1=L+e/2，L为检测销18理想的中心距离平台16的高度理论值。计算检测销18的最高点距离平台16的理论高度，制作标准件21的高度与之相同。用百分表总成17校对标准件21的立柱29顶面使百分表长针的对表值对零，测量检测销18的最高点实际值。为了结构简单，两不同相位的销孔距平台16的高度通过角向定位装置20定位成相同高度理论值L，标准件21只需制作一个。检测销18插入曲轴6的小头销孔11检测完后，从小头销孔11中取出，然后再插入大头销孔15内进行检测，检测销18只需制作一件。

本发明检测曲轴6两端不同相位销孔位置度的方法如下：

（a）将标准件21固定在平台16上，其位置便于百分表总成17的百分表在标准件21上校表；

（b）将小头顶尖1顶紧曲轴6的小头顶尖孔3，大头顶尖10顶紧曲轴6的大头顶尖孔8，当曲轴6的P1连杆颈5的宽度中心落在角向定位装置20的垂直中心面19上时，将角向定位装置20固定在平台16上；

（c）转动角向定位装置20的V形块25向上偏心+H后,对曲轴6的P1连杆颈5进行定位，此时理论上，曲轴6小头销孔11的销孔中心线14与P1中心线12的夹角13为α=15°，小头销孔11的销孔中心线14与曲轴中心在同一水平面上，与平台16的高度均为L；将检测销18插入小头销孔11内，通过百分表总成17的百分表对标准件21的立柱29顶面距离平台16的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销18的最高点进行高度检测，百分表所测得的读数即为小头销孔11位置度实际误差值；

（d）将角向定位装置20的V形块25转动180°，使V形块25转至向下偏心-H，对曲轴6的P1连杆颈5进行定位，此时理论上，曲轴6大头销孔15的销孔中心线14与P1中心线12的夹角13为α=0，大头销孔15的销孔中心线14、V形块25的对称中心22与曲轴中心在同一水平面上，与平台16高度均为L；将检测销18插入大头销孔15内，通过百分表总成17的百分表对标准件21的立柱29顶面距离平台16的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销18的最高点进行高度检测，百分表测得的读数即为大头销孔15位置度实际误差值；

（e）角向定位装置20上的手柄40向前推动使V形块25夹紧P1连杆颈5，然后将手柄40挂在锁紧块31上固定不动，角向定位装置20内部的压缩弹簧被压紧，压紧力通过V形块25传递到P1连杆颈5上，对曲轴6的角向定位即完成。检测小头销孔11的位置度时，V形块25向前移动S1距离；检验大头销孔15的位置度时，V形块25向前移动S2距离。当检测完成后，手柄40离开锁紧块31，V形块25向后移动，使S1=S2=0，这时曲轴6的P1连杆颈5离开V形块25，便于转动或吊装曲轴6时与V形块25不发生干涉。

Claims (6)

1.一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具，其特征在于：该检具包括小头顶尖（1）、大头顶尖（10）、角向定位装置（20）、检测销（18）、百分表总成（17）、标准件（21）及平台（16）；

所述平台（16）位于操作工一侧，曲轴（6）的小头顶尖孔（3）被小头顶尖（1）、大头顶尖孔（8）被大头顶尖（10）顶紧后，P1连杆颈（5）的宽度中心落在角向定位装置（20）的垂直中心面（19）上，将角向定位装置（20）固定在平台（16）上；所述角向定位装置（20）的V形块（25）的尾部圆柱体（23）与固定块（27）无间隙滑动连接，V形块（25）以尾部圆柱体（23）的圆柱体中心线（24）为轴线自由转向，限位螺钉（26）插在尾部圆柱体（23）环形凹槽内对V型块（25）轴向进行限位，V形块（25）向上偏心+H，对P1连杆颈（5）定位，曲轴小端销孔中心线（14）与P1连杆颈（5）的P1中心线（12）的夹角（13）为α；V形块（25）转至向下偏心-H，对P1连杆颈（5）定位，曲轴大端销孔中心线（14）与P1连杆颈（5）的P1中心线（12）的夹角（13）为0，与V形块（25）的对称中心（22）在同一水平面上；

所述标准件（21）固定在平台（16）上便于百分表总成（17）与标准件（21）校表的位置；标准件（21）的底座（28）与立柱（29）为一体式结构，标准件（21）的立柱（29）顶面距离平台（16）的高度为L1，即检测销（18）最高点距离平台（16）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具，其特征在于：所述角向定位装置（20）的固定块（27）通过螺钉固定在滑杆（30）前端并用销子定位，锁紧块（39）通过螺钉二（38）固定在底座（32）的后端，底座（32）通过固定螺栓（43）与平台（16）固定连接并用定位销（44）定位，滑杆（30）上设有一个键槽，通过限位螺栓（36）对滑杆（30）进行轴向和径向的限位，两个导套（31）与滑杆（30）无间隙配合，销一（41）将滑杆（30）的后端与手柄（40）连接，销二（42）将驱动杆（34）的后端与手柄（40）连接，驱动杆（34）与底座（32）滑动配合，螺母（35）压紧套在驱动杆（34）上的压缩弹簧（37），并通过手柄（40）将压紧力传递给V形块（25）。

3.根据权利要求2所述的一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具，其特征在于：所述底座（32）的内侧装有用于在手柄（40）离开锁紧块（39）后，挡在驱动杆（34）的轴肩上对底座（32）进行保护的垫圈（33）。

4.根据权利要求2所述的一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具，其特征在于：所述底座（32）上通过螺钉一（4）固定有遮板（7）。

5.根据权利要求1所述的一种检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检具，其特征在于：所述V形块（25）的尾部圆柱体（23）圆柱体中心线（24）与V形块（25）对称中心（22）偏心距为H，在圆柱体中心线（24）的外圆处，设有一个用于限位螺钉（26）插在环形凹槽内对V型块（25）进行轴向限位的环形凹槽。

6.一种使用权利要求1所述的检具检测曲轴两端不同相位销孔位置度的检测方法，其特征在于：

（a）将标准件（21）固定在平台（16）上，其位置便于百分表总成（17）的百分表在标准件（21）上校表；

（b）将小头顶尖（1）顶紧曲轴（6）的小头顶尖孔（3），大头顶尖（10）顶紧曲轴（6）的大头顶尖孔（8），当曲轴（6）的P1连杆颈（5）的宽度中心落在角向定位装置（20）的垂直中心面（19）上时，将角向定位装置（20）固定在平台（16）上；

（c）转动角向定位装置（20）的V形块（25）向上偏心+H后，对曲轴（6）的P1连杆颈（5）进行定位，此时，曲轴（6）小头销孔（11）的销孔中心线（14）与P1中心线（12）的夹角（13）为α，小头销孔（11）的销孔中心线（14）与曲轴中心在同一水平面上，与平台（16）的高度均为L；将检测销（18）插入小头销孔（11）内，通过百分表总成（17）的百分表对标准件（21）的立柱（29）顶面距离平台（16）的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销（18）的最高点进行高度检测，百分表测得的读数即为小头销孔（11）位置度实际误差值；

（d）将角向定位装置（20）的V形块（25）转动180°，使V形块（25）转至向下偏心-H,对曲轴（6）的P1连杆颈（5）进行定位，此时，曲轴（6）大头销孔（15）销孔中心线（14）与P1中心线（12）的夹角（13）为0，大头销孔（15）的销孔中心线（14）、V形块（25）的对称中心（22）与曲轴中心在同一水平面上，与平台（16）高度均为L；将检测销（18）插入大头销孔（15）内，通过百分表总成（17）的百分表对标准件（21）的立柱（29）顶面距离平台（16）的高度L1进行校对，百分表的长针对表值调至0后，对检测销（18）的最高点进行高度检测，百分表测得的读数即为大头销孔（15）位置度实际误差值；

（e）角向定位装置（20）上的手柄（30）向前推动使V形块（25）夹紧P1连杆颈（5），然后将手柄（30）挂在锁紧块（31）上固定不动，角向定位装置（20）内部的压缩弹簧被压紧，压紧力通过V形块（25）传递到P1连杆颈（5）上，对曲轴（6）的角向定位即完成；检测小头销孔（11）的位置度时，V形块（25）向前移动S1距离；检验大头销孔（15）的位置度时，V形块（25）向前移动S2距离；当检测完成后，手柄（30）离开锁紧块（31），V形块（25）向后移动，使S1=S2=0，这时曲轴（6）的P1连杆颈（5）离开V形块（25），便于转动或吊装曲轴（6）时与V形块（25）不发生干涉。

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