機(jī)械零件平鍵鍵槽對(duì)稱度便捷式檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)

劉 建

(貴州農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 551499)

1 平鍵鍵槽對(duì)稱度現(xiàn)有的檢測(cè)方法

平鍵鍵槽對(duì)稱度(圖1)的檢測(cè)，是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的精度檢測(cè)問題，但長(zhǎng)期以來(lái)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法有效地檢測(cè)，這是平鍵鍵槽加工中存在的困擾。當(dāng)前常用的幾種檢測(cè)方法是：

圖1 平鍵鍵槽對(duì)稱度

a.在偏擺儀上用頂尖定位，用百分表靠在平鍵上，通過換算比較尺寸進(jìn)行檢測(cè)。這種方法檢測(cè)效率太低，鍵槽自身尺寸誤差又是測(cè)量理論誤差，所以該方法不適宜批量生產(chǎn)。

b.用三坐標(biāo)檢測(cè)儀檢測(cè)。這種方法檢測(cè)效率低下，檢測(cè)設(shè)備成本太高，必須專人檢測(cè)，也不適宜批量生產(chǎn)。

c.用平鍵鍵槽對(duì)稱度游標(biāo)尺檢測(cè)。這種方法同樣存在檢測(cè)定位誤差的問題(鍵槽自身尺寸誤差即理論定位誤差，鍵槽定位面太小，定位不可靠)，檢測(cè)精度不穩(wěn)定，操作技術(shù)要求較高，現(xiàn)在很少使用。

d.用專用檢測(cè)工藝裝備配合百分表、游標(biāo)尺等進(jìn)行檢測(cè)。這種方法首先結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，檢測(cè)效率高，屬于零件專用檢具，主要是沒有通用性。

孔類平鍵鍵槽對(duì)稱度的檢測(cè)，也存在同樣的問題。

由于平鍵鍵槽對(duì)稱度現(xiàn)有的檢測(cè)方法都存在一些生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不易操作性，導(dǎo)致如前面所述存在的問題，下述測(cè)量?jī)x“鍵槽對(duì)稱度便捷式檢測(cè)儀”包括軸上鍵槽檢測(cè)儀和孔類鍵槽檢測(cè)儀，解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)問題。

2 軸上鍵槽對(duì)稱度檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖2、圖3所示：2是千分尺測(cè)微頭(標(biāo)準(zhǔn)件)、3是千分尺測(cè)微頭活動(dòng)支座、4是千分尺測(cè)微頭固定支座、5是固定測(cè)量頭帶滑導(dǎo)、6是活動(dòng)測(cè)量頭帶滑條、7是壓板、8是測(cè)量頭張開楔塊、9是測(cè)量頭張開楔塊壓緊螺釘、10是工件定位壓緊螺釘、11是測(cè)量頭退松彈簧，上述元器件由緊固件連接組成檢測(cè)儀。1是被檢測(cè)工件。12是測(cè)量?jī)x對(duì)正調(diào)整塊(圖4)，軸上鍵槽檢測(cè)儀初始精度調(diào)整方法(圖5)。

圖2

圖3

圖4

圖5

檢測(cè)儀測(cè)量頭和測(cè)量?jī)x對(duì)正調(diào)整塊應(yīng)該延軸向有一定的長(zhǎng)度，才能確保測(cè)量?jī)x能可靠定位。

檢測(cè)時(shí)，活動(dòng)測(cè)量頭帶滑條6的滑條可在固定測(cè)量頭帶滑導(dǎo)5的滑導(dǎo)中滑動(dòng)。固定測(cè)量頭帶滑導(dǎo)5和活動(dòng)測(cè)量頭帶滑條6，被測(cè)量頭張開楔塊8在張開楔塊壓緊螺釘9的推壓下張開，兩測(cè)量頭靠實(shí)被檢工件鍵槽兩側(cè)面，起定位作用，再旋轉(zhuǎn)工件定位壓緊螺釘10，適當(dāng)壓緊被檢工件，使被檢工件鍵槽可靠定位在檢測(cè)儀測(cè)量頭上(因?yàn)殒I槽加工工藝，鍵槽側(cè)面與鍵槽底面是垂直狀態(tài))，再用兩個(gè)千分尺測(cè)微儀測(cè)量被檢工件母線的位置尺寸，兩個(gè)千分尺測(cè)微儀讀數(shù)之差，即被測(cè)工件鍵槽對(duì)稱度實(shí)際誤差。當(dāng)旋轉(zhuǎn)退回測(cè)量頭張開楔塊壓緊螺釘9時(shí)，測(cè)量定位塊退松彈簧11自動(dòng)拉回活動(dòng)測(cè)量頭帶滑條6，測(cè)量頭張開楔塊兩斜面始終與兩測(cè)量頭上面的斜面接觸，確保其穩(wěn)定性。

檢測(cè)儀初始精度的調(diào)整方法與對(duì)稱度檢測(cè)方法相近(如圖5所示)，調(diào)整指標(biāo)是千分尺測(cè)微頭支座的固定位置，適當(dāng)放松其固定螺釘就能方便調(diào)整，調(diào)整至兩千分尺測(cè)微頭測(cè)量讀數(shù)一致，此時(shí)檢測(cè)儀理論上是零誤差狀態(tài)。

檢測(cè)操作步驟及原理

每一標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格的平鍵，都應(yīng)該有相應(yīng)規(guī)格的檢測(cè)儀，但該檢測(cè)儀又必須能檢測(cè)相應(yīng)范圍的直徑，但千分尺測(cè)微儀的測(cè)量桿直徑一般只有6～8 mm，對(duì)于直徑大于50 mm的各規(guī)格鍵槽，無(wú)法達(dá)到相應(yīng)范圍全部直徑的檢測(cè)，所以對(duì)于直徑大于50 mm的對(duì)應(yīng)鍵槽檢測(cè)儀，其千分尺測(cè)微儀支座應(yīng)該根據(jù)尺寸要求進(jìn)行可調(diào)整設(shè)計(jì)(圖6)，松開高度調(diào)整螺釘就可以調(diào)整千分尺測(cè)微儀支座高度位置，同樣松開寬度調(diào)整螺釘就可以調(diào)整千分尺測(cè)微儀支座寬度位置。也可以按直徑大小增加相應(yīng)的檢測(cè)儀規(guī)格，這樣每一標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格的平鍵，就有幾種不同尺寸范圍的千分尺測(cè)微儀支座。

圖6

2 孔類鍵槽對(duì)稱度檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖7、圖8所示：孔內(nèi)鍵槽對(duì)稱度便捷式檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)，1是定位塊組件(圖9)，2是輔助壓力彈性件、3是檢測(cè)尺寸部位，4定位塊輔助壓力彈性件，5機(jī)構(gòu)體，6擋板，7被檢測(cè)孔。

圖7

圖8

圖9

如圖9所示：定位塊組件，其結(jié)構(gòu)由兩塊定位基準(zhǔn)塊和擴(kuò)張定位楔塊組成，檢測(cè)時(shí)兩側(cè)面直接和鍵槽兩側(cè)面接觸定位，兩側(cè)面分別與左右圓孔兩側(cè)母線間的尺寸之差，即對(duì)稱度實(shí)際誤差(見圖8檢測(cè)尺寸3)。

同樣孔類鍵槽對(duì)稱度檢測(cè)儀定位塊組件延軸向也有一定的寬度，才能確保定測(cè)量?jī)x可靠定位。

如圖10所示：機(jī)構(gòu)體組件，由機(jī)構(gòu)體和擋板組成。將定位塊組件安裝在機(jī)構(gòu)體內(nèi)部部，用擋板蓋住，就完成了整體結(jié)構(gòu)。

圖10

檢測(cè)時(shí)，固定放置工件使鍵槽在孔下方，先將定位塊組件中的擴(kuò)張定位楔塊向上抬起，在定位塊輔助壓力彈性件擠壓下，定位塊組件厚度變窄，可以將對(duì)稱度檢測(cè)儀直接放進(jìn)被檢孔內(nèi)，定位塊組件定位部分放進(jìn)鍵槽，輔助壓力彈性件從上壓住對(duì)稱度檢測(cè)儀，使定位塊組件底部靠實(shí)鍵槽底部。這時(shí)將定位塊組件中的擴(kuò)張定位楔塊向下壓，使其自鎖不能滑回，完成定位。用內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺等量具測(cè)量定位塊組件兩側(cè)面分別與左右圓孔母線間的尺寸，并記錄所測(cè)量尺寸，該兩尺寸數(shù)據(jù)之差即鍵槽實(shí)際對(duì)稱度誤差，若是檢測(cè)小型的孔鍵，可用圓柱銷塞規(guī)檢測(cè)。定位塊組件靠緊鍵槽后，其上方有散開的趨勢(shì)，由定位塊輔助壓力彈性件擠壓消除這個(gè)趨勢(shì)。拆除時(shí)向上抬起擴(kuò)張定位楔塊，直接取下。

檢測(cè)操作步驟及原理

同樣每一標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格的平鍵，都應(yīng)該有相應(yīng)規(guī)格的檢測(cè)儀，為了使檢測(cè)儀能檢測(cè)相應(yīng)范圍各尺寸直徑，可以更換輔助壓力彈性件，根據(jù)直徑大小更換輔助壓力彈性件，確保輔助壓力彈性件能壓住鍵槽檢測(cè)儀。

3 檢測(cè)儀的精度調(diào)整與校檢

按計(jì)量法要求，兩種“鍵槽對(duì)稱度便捷式檢測(cè)儀”使用前都應(yīng)該按時(shí)經(jīng)過計(jì)量檢測(cè)部門的檢校，軸上鍵槽檢測(cè)儀需校檢項(xiàng)目為：(1)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)正調(diào)整塊對(duì)稱度誤差和兩側(cè)平行度誤差，(2)兩千分尺測(cè)微頭精度，(3)與鍵槽側(cè)面接觸的兩測(cè)量頭測(cè)面的平行的誤差，(4)兩測(cè)量頭底面與兩測(cè)量頭測(cè)面的垂直度誤差。孔類鍵槽檢測(cè)儀需校檢項(xiàng)目為：(1)定位塊組件兩側(cè)面的平行度誤差，(2)定位塊組件兩側(cè)面分別平面度誤差，(3)定位塊組件兩側(cè)面與底面的垂直度誤差。