沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測量儀

陳江杰，劉金邦

(揚州市羅氏軸承制造有限公司，江蘇 揚州 225800)

沖壓滾針軸承外圈采用薄鋼板經(jīng)精密沖壓、拉伸制成，其結構空間小，適用于安裝空間受到限制和軸轂孔不宜作滾道的場合。

原沖壓滾針軸承外圈滾道工藝規(guī)定的厚度變動量Ke為0.02～0.03 mm，采用普通壁厚差千分尺(分度值為0.01 mm，精度為0.005 mm)進行測量，外徑形位公差在工藝上尚未明確規(guī)定，工序間未進行測量，靠模具保證。

隨著科技進步，對沖壓滾針軸承精度及使用性能的要求更加嚴格，沖壓滾針軸承外圈主要參數(shù)的技術要求也隨之提高，如Ke<0.015 mm。隨著工藝規(guī)定的零件精度提高，現(xiàn)有的軸承測量儀器無法測量。針對沖壓滾針軸承外圈需要測量滾道的厚度變動量及外徑尺寸、外圈外表面對端面的垂直度等參數(shù)，研制了沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測量儀——HD902Z。

1 測量儀結構及原理

1.1 主要技術參數(shù)

(1)測量參數(shù)：沖壓軸承外圈滾道對外表面的厚度變動量Ke；外圈外表面對端面的垂直度SD；外徑D；單一徑向平面內外徑變動量VDp。

(2)測量范圍：外徑6～60 mm，內徑4～50 mm。

(3)示值誤差：±0.001 5 mm。

(4)示值變動量：0.001 5 mm。

1.2 結構

沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測量儀(圖1)主要由底座、工作臺、活動球支點(圖2)、支點、定位測點(圖3)、立柱、測量架、接桿和測量儀表等部件組成。工作臺和立柱安裝在儀器底座上，定位測點安裝在工作臺固定孔內。支點和活動球支點安裝在工作臺面導向槽內，可以調整位置，起支承工件作用。測量架安裝在立柱上，并可在立柱上升降。接桿安裝在測量架孔內，可在測量架上水平移動，實現(xiàn)測量儀表測點與定位測點相對位置的連接。

1—底座；2—工作臺；3—活動球支點；4—工件；5—支點；6—專用定位測點；7—儀表測點；8—立柱；9—測量架；10—接桿；11—儀表圖1 HD902Z測量儀示意圖

圖2 活動球支點示意圖 圖3 定位測點示意圖

1.3 工作原理

該儀器是機械式測量儀，采用比較法或直接測量法。

1.3.1Ke的測量原理

測量原理如圖4所示，將被測沖壓外圈端面平放在工作臺面上，以端面定位，2點(定位測點、支點) 限制工件徑向移動。儀表測點、定位測點及支點應在同一徑向平面內，且儀表測點與定位測點在同一條中心線上，與支點互成90°，并處于最大直徑處。工件靠端面和滾道定位后進行檢測[1]。

1—工作臺；2—工件；3—支點；4—專用定位測點；5—儀表測點圖4 Ke檢測原理示意圖

1.3.2SD的測量原理

測量原理如圖5所示，將被測沖壓外圈端面平放在工作臺面上，以端面定位，2點(定位測點、支點) 限制工件徑向移動。定位測點、支點及活動球支點應在同一徑向平面內，互成90°，并處于最大直徑處，用支點限位。儀表測點和定位測點應在同一條素線上，兩者的距離應盡可能在工件最佳寬度范圍。工件靠端面和外徑定位后進行測量[1]。

1—工作臺；2—活動球支點；3—工件；4—支點；5—專用定位測點；6—儀表測點圖5 SD檢測原理示意圖

由于工件質量小，為了測量穩(wěn)定，還需在定位測點同一條中心線上安裝活動球支點，活動球支點內的球是活動的，不存在過定位。

2 測量過程

2.1 Ke的測量[2]

(1)根據(jù)被測量工件滾道直徑選擇定位測點長度及直徑合適的測桿，裝進工作臺孔內，定位測點方向朝外，應接近沖壓外圈滾道中部，高度調整合適后，緊固定位測點。

(2)調整測量架與接桿上儀表測點與定位測點等高，并在同一條中心線上，緊固測量架。

(3)將工件滾道緊靠定位測點，圍繞定位測點左右移動工件，讓定位測點處于工件最大直徑處。

(4)調整支點與定位測點等高并與工件外徑接觸，緊固支點。

(5)調整儀表測點與工件外徑接觸，表針指在儀表0位右側，緊固儀表。

(6)檢查儀器、儀表各個部位是否有松動，若有松動，要重新調整、緊固。

(7) 將工件旋轉1周以上，儀表指針擺動最大值與最小值之差即為Ke。

2.2 SD的測量[2]

(1)將定位測點裝進工作臺孔內，方向朝內，高度位置可按外圈倒角的1.5倍確定，并緊固。

(2)將工件放入工作臺面，緊靠定位測點，圍繞定位測點左右移動工件，讓定位測點處于工件最大直徑處。

(3)調整支點與定位測點等高，與工件外徑接觸，緊固支點。

(4)調整接桿在測量架中的位置，使儀表測點與定位測點處于同一條素線上，緊固接桿。再對測量架進行升、降調整，使其兩點間的距離盡可能接近測量區(qū)域的長度，緊固測量架。

(5)調整儀表測點與工件外圓接觸，表針指在儀表0位右側，緊固儀表。

(6)調整活動球支點與定位測點等高，接觸力控制在1～2 N，緊固活動球支點。

(7)最后檢查儀器、儀表各個部位是否有松動，若有松動，要緊固或重新調整。

(8) 將工件繞其軸線旋轉1周以上，儀表指針擺動最大值與最小值之差即為SD。

2.3 D及VDp的測量

D及VDp的測量與普通軸承外徑測量儀器調整方法相同。有必要將活動球支點裝上，克服工件壁薄和質量小的弱點，確保測量過程中的穩(wěn)定性。

2.4 注意事項

測量前要用砂布清除工件端面毛刺，以確保測量時定位穩(wěn)定。

測量Ke和SD時，儀器調整后要重復測量工件，通過數(shù)據(jù)分析判定儀器調整狀況，若測值穩(wěn)定且重復性不超過0.001 mm，即可開始測量工件；否則要重新調整儀器。

3 測量效果

3位測量員在HD902Z上對沖壓滾針軸承HK2025外圈滾道厚度變動量Ke進行測量所得測量值見表1。經(jīng)現(xiàn)場測量驗證，同一人重復測量和多人測量同一零件的壁厚差最大差值不超過0.001 mm，滿足Ke<0.015 mm的要求，保證了沖壓滾針軸承產(chǎn)品質量，實現(xiàn)了沖壓滾針軸承多個參數(shù)的測量。

表1 HK2025的壁厚差測量值 mm

4 結束語

研制的沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測量儀HD902Z結構緊湊，符合滾動軸承測量和檢驗的原則及方法，配備的高精度儀表(示值0.001 mm)使測量精度提高了近10倍。工件用端面定位穩(wěn)定，測量精度高，測值準確，重復性好。換型號時調整簡單，操作方便，提高了測量效率。