軸承大型標(biāo)準(zhǔn)件及橋尺檢測方法

孫彩霞，馮霞

(洛陽LYC軸承有限公司 質(zhì)量環(huán)保部，河南 洛陽 471039)

1 概述

目前，軸承行業(yè)大型產(chǎn)品的加工過程中，內(nèi)徑、外徑及滾道尺寸主要采用橋尺或大型標(biāo)準(zhǔn)件做為測量用量具。大型標(biāo)準(zhǔn)件指尺寸較大(一般300 mm以上)、質(zhì)量大于10 kg的標(biāo)準(zhǔn)件。橋尺是活動標(biāo)準(zhǔn)件，指在橋形平尺上安裝測塊作為軸承內(nèi)、外徑尺寸和滾道尺寸的一種長度標(biāo)準(zhǔn)實物量具。大型檢具是比較測量長度尺寸的輔助量具，橋尺和大型檢具示意圖如圖1所示。

圖1 橋尺和大型檢具示意圖

這些量具尺寸及質(zhì)量較大，一般無法直接在測長儀等精密儀器上進(jìn)行測量，通常采用大型檢具和量塊進(jìn)行比較測量，但該測量方法不確定因素較多，測量誤差較大，無法滿足高精度軸承產(chǎn)品的測量要求。計量型三座標(biāo)測量儀測量準(zhǔn)確度較高，但價格昂貴、測量程序繁瑣、效率低，對操作者技能水平和測量環(huán)境要求也很高，而且測量范圍有限，不適用于標(biāo)準(zhǔn)件和橋尺的批量測量。因此，需改進(jìn)原測量方法，以滿足測量準(zhǔn)確度、測量效率和測量環(huán)境的要求。

2 附件設(shè)計

對精密測長儀的附件進(jìn)行設(shè)計改造，以增加測長儀的承重范圍和測量范圍。

2.1 輔助工作臺

為減輕主工作臺的負(fù)荷，增加儀器承重量，設(shè)計了測長儀輔助工作臺，使質(zhì)量在10～20 kg的大型標(biāo)準(zhǔn)件均可在測長儀上直接測量。該輔助工作臺可沿儀器導(dǎo)軌移動且能夠上、下升降并鎖緊，便于支承不同高度尺寸的大型工件，輔助工作臺支承效果如圖2所示。

圖2 輔助工作臺支承示意圖

2.2 測長儀內(nèi)掛鉤

儀器原標(biāo)準(zhǔn)配置的內(nèi)掛鉤最高測量深度為55 mm，為解決部分測量深度較大的內(nèi)尺寸標(biāo)準(zhǔn)件的測量，設(shè)計了測量深度增加到80 mm的內(nèi)掛鉤，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 新、舊內(nèi)掛鉤對比圖

3 專用測長儀

設(shè)計的專用測長儀結(jié)構(gòu)如圖4所示，可替代組合量塊校對橋尺和大型標(biāo)準(zhǔn)件。測長儀選用海德漢精密光柵尺作為儀器的測量標(biāo)準(zhǔn)，儀器底座選擇與光柵尺材質(zhì)接近的鑄鋼，減少因材料熱膨脹系數(shù)不同而帶來的儀器誤差。測頭為L形，既保證兩測頭接觸對零時不易因用力過大而造成零位不穩(wěn)定，又方便測頭磨損后調(diào)換；而且該形狀的工作面便于制造研磨，有利于保證測頭形位公差要求。另外，測頭還設(shè)計有一定的寬度，以滿足大型檢具校準(zhǔn)尺寸的要求。

圖4 專用測長儀示意圖

專用測長儀可替代量塊做為尺寸標(biāo)準(zhǔn)直接校對大型檢具上儀表的零位，優(yōu)點為：(1)減小測量誤差，提高測量精度。大型檢具放置在專用儀器上校對零位時，其支點與傳遞到標(biāo)準(zhǔn)件或橋尺上的支點一致，消除了大型檢具因支承點不同帶來的誤差；減少多個量塊組合帶來的誤差和手托量塊校對大型檢具時量塊變形帶來的誤差，更能避免組合量塊過程中的計算錯誤、組裝錯誤等人為誤差。(2)提高工作效率。不需計算組合用量塊值，無需再組合量塊，直接把儀器移到所需的尺寸位置，節(jié)約時間，提高了工作效率。

4 測量分析與比對

取一套外徑460 mm、內(nèi)徑300 mm的特大型標(biāo)準(zhǔn)件，用不同的測量方法進(jìn)行測量并分析對比，結(jié)果見表1。

表1 不同方法檢測結(jié)果對比

計量型三座標(biāo)測量機與測長儀的測量誤差都很小，準(zhǔn)確度接近，但從表1看出，借助輔助工作臺的測長儀比三座標(biāo)測量儀所用時間更少，效率更高，因此在測量單一方向尺寸且測量范圍、承重量允許的情況下，應(yīng)選用測長儀；專用測長儀和大型檢具比用量塊和大型檢具測量所得值更接近在測長儀上測得值，準(zhǔn)確度更高，效率也更高。

5 結(jié)束語

實踐表明，通過設(shè)計一些儀器附件擴大原測長儀的測量范圍，在不購入高精密三座標(biāo)測量儀下也可實現(xiàn)部分大型標(biāo)準(zhǔn)件的精密測量，節(jié)省了成本。