檢驗(yàn)芯軸的應(yīng)用與校準(zhǔn)規(guī)范

劉振寧

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檢驗(yàn)芯軸的應(yīng)用與校準(zhǔn)規(guī)范

劉振寧

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710119）

芯軸作為檢測(cè)齒輪時(shí)定位的卡具在整個(gè)機(jī)械行業(yè)應(yīng)用范圍極廣，它本身的精度會(huì)直接影響被檢齒輪的精度，由于國(guó)家一直沒有相關(guān)芯軸校準(zhǔn)規(guī)范，特編制了芯軸校準(zhǔn)規(guī)范，使得芯軸校準(zhǔn)方法統(tǒng)一，流程規(guī)范，檢測(cè)過(guò)程有章可循。

齒輪；芯軸；漲套；錐度

引言

目前，汽車行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，與此同時(shí)，也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。汽車行業(yè)的高速發(fā)展帶來(lái)了一系列的社會(huì)問題，比如能源緊缺，道路堵塞，環(huán)境污染等。在世界各國(guó)開拓研發(fā)新能源的情況下，我公司在加大研發(fā)腳步的同時(shí)，也在各個(gè)方面提升公司產(chǎn)品的質(zhì)量。用質(zhì)量和世界對(duì)話，以實(shí)力拼搶市場(chǎng)。

齒輪是機(jī)械制造領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)件與傳動(dòng)元件，被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，尤其在汽車制造領(lǐng)域中，占有極其重要的作用，隨著行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)齒輪檢測(cè)的要求也越來(lái)越高。芯軸作為檢測(cè)齒輪時(shí)定位的卡具在整個(gè)機(jī)械行業(yè)應(yīng)用范圍極廣。具有通用、使用量大的特點(diǎn)，其對(duì)于產(chǎn)品功能的影響往往是隱性的，一般不會(huì)立刻顯現(xiàn)，但是它本身的精度會(huì)直接影響被檢齒輪的精度，從而影響變速箱的精度甚至整車的工作性能和使用壽命等，可芯軸種類并不單一，外形及檢測(cè)要求各不相同，因此，檢測(cè)具有一定的難度。而且由于我們國(guó)家一直沒有出臺(tái)相關(guān)芯軸校準(zhǔn)規(guī)范，今天就芯軸在汽車零部件行業(yè)中的應(yīng)用和為此編制的芯軸校準(zhǔn)規(guī)范做以詳細(xì)的敘述和說(shuō)明。

1 芯軸的應(yīng)用

（1）系列漲套芯軸廣泛應(yīng)用于我公司精密檢驗(yàn)和加工套筒、齒輪、插齒刀、剃齒刀和滾刀等檢測(cè)。芯軸作為配套使用的重要量檢具，在齒輪、滾刀和薄壁零件加工中具有舉足輕重的作用。

（2）芯軸在檢測(cè)齒輪的過(guò)程中檢驗(yàn)被測(cè)實(shí)際要素是否超過(guò)時(shí)效邊界，尤其是其重要的參數(shù)是否符合圖紙和工藝的要求以判斷合格與否，能否來(lái)配合檢測(cè)齒輪，以得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。檢驗(yàn)部位的尺寸，形狀，方向和位置應(yīng)用被測(cè)要素的邊界。

（3）機(jī)床維修中配套芯軸的作用更是不容忽視，為了檢驗(yàn)導(dǎo)軌面對(duì)孔中心線的平行度，垂直度等。經(jīng)常需要根據(jù)機(jī)床已有的孔徑配制檢驗(yàn)芯軸。芯軸自身的狀態(tài)會(huì)影響調(diào)整機(jī)床的精度，準(zhǔn)確度和效率。

2 芯軸的種類

本公司主要常用的芯軸型式有光面芯軸和漲套芯軸。

2.1 光面芯軸

2.2 漲套芯軸

本公司漲套芯軸的錐面角度最為常見的錐度為1:8，如圖示：

3 芯軸的各項(xiàng)參數(shù)要求

（1）測(cè)量芯軸的過(guò)程中新制的芯軸或后續(xù)校準(zhǔn)的芯軸工作表面不應(yīng)有影響測(cè)量準(zhǔn)確度的損傷、銹蝕、毛刺、裂紋等影響使用的缺陷。在非工作表面上應(yīng)清晰的標(biāo)出量具的圖號(hào)和相關(guān)尺寸。

（2）錐面部分應(yīng)有45度倒角，如果圖紙另有要求按圖紙執(zhí)行。

（3）芯軸的硬度、芯軸測(cè)量面的硬度應(yīng)該在HRC58~63，漲套的硬度應(yīng)在HRC40~45，若圖紙有要求則按圖紙執(zhí)行。

（4）芯軸的工作表面粗糙度及芯軸測(cè)量面的粗糙度Ra值不大于0.8，漲套部分Ra值不大于1.６，如果圖紙另有要求按圖紙執(zhí)行。

（5）芯軸錐角尺寸公差詳見表1。

表1 圓錐角公差數(shù)值 摘自GB/T 11334-2005

（6）漲套技術(shù)要求：去尖角毛刺，未注倒角1X45°；1:8錐面接觸率用標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢驗(yàn)，接觸面積不少于80%；槽內(nèi)填充耐油橡膠。

（7）校準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)在20°±2°范圍，濕度：30℅—70℅，等溫：2h后進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 芯軸的校準(zhǔn)方法

（1）首先應(yīng)目力觀察整個(gè)芯軸表面確定沒有毛刺和劃傷。

（2）芯軸工作面的硬度用洛氏硬度計(jì)測(cè)量，硬度符合要求。

（3）芯軸本體部分的尺寸使用卡尺測(cè)量、尺寸符合圖紙要求。

（4）倒角用角度尺測(cè)量，角度符合圖紙要求。

（5）芯軸工作面的表面粗糙度：用輪廓儀或粗糙度比較樣塊進(jìn)行校準(zhǔn)，檢定芯軸工作面粗糙度取樣時(shí)在軸向方向進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果符合要求。

（6）芯軸錐度用正弦臺(tái)校準(zhǔn)。

舉例SX36-02065漲套芯軸（1:8錐度）

首先根據(jù)：C=2×tan（α/2） ①

（其中C為錐度1:8，α為錐角）

h=sin（α/2）×L ②

（其中h為所拼量塊高度，L為所用正弦臺(tái)中心距）

本公司計(jì)量室所用正弦臺(tái)L=399.55mm，可計(jì)算出h= 24.924mm。

正確拼出尺寸為24.924mm的量塊組，擦干凈正弦臺(tái)的頂尖及芯軸的頂尖孔并用正弦臺(tái)定位好芯軸，如下圖所示：

然后用量塊組將芯軸小頭所在方輕輕墊起，如下圖所示：

千分表分別在芯軸的大頭與小頭打表，并分別記錄千分表在兩頭時(shí)的讀數(shù)示值，兩數(shù)做差，記錄結(jié)果。根據(jù)芯軸長(zhǎng)度查附錄１（公差等級(jí)AT5）L為30mm的公差，則附錄一顯示表值之差在0.0063mm之內(nèi)即判為合格。

（7）芯軸徑跳：正確地壓好表針，緩慢并均勻地將芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，觀察表針的變動(dòng)情況，其示值變動(dòng)范圍即為芯軸徑跳。根據(jù)其工藝要求判斷其是否合格。

（8）芯軸錐面與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)接觸率：用紅丹粉在芯軸的等分圓周母線三處均勻涂色，將芯軸與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)研合接觸后朝一方旋轉(zhuǎn)120°，目測(cè)其接觸面積不小于80%。

（9）漲套里側(cè)錐面與標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)接觸率：用紅丹粉在漲套的均分母線三處均勻涂色，將漲套與標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)研合接觸后轉(zhuǎn)120°，目測(cè)其接觸面積不小于80%。

（10）漲套與芯軸裝配后總誤差：芯軸與彈性漲套裝配后，用配套的校準(zhǔn)環(huán)進(jìn)行校準(zhǔn)，首先將其正確裝卡在正弦臺(tái)上，然后用千分表分別壓在校準(zhǔn)環(huán)規(guī)的幾個(gè)部位，均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)芯軸一圈觀察并記錄這一圈中表的讀數(shù)。要求校準(zhǔn)環(huán)的各外圓與端面對(duì)芯軸兩中心孔的跳動(dòng)不大于0.008mm。

（11）最后要注意對(duì)于合格后的芯軸在存放過(guò)程中必須涂油防銹。

一個(gè)完整的芯軸校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)還應(yīng)是由人員，測(cè)量設(shè)備，檢測(cè)方法，以及檢測(cè)環(huán)境共同組成的集合。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，結(jié)合實(shí)例講述芯軸在本單位中的應(yīng)用，詳細(xì)地介紹了芯軸的各個(gè)項(xiàng)目的校準(zhǔn)條件，校準(zhǔn)所用儀器以及各個(gè)項(xiàng)目的校準(zhǔn)方法，為本單位芯軸的測(cè)量提供了操作的規(guī)范。

[1] GB/T 157,產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）,圓錐的錐度與錐角系列（eqv ISO1119）.

[2] GB/T 1184-1996,形狀和位置公差,未注公差值（eqv ISO 2768-2）.

[3] GB/T 1800.3.極限與配合基礎(chǔ)第三部分:標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差數(shù)值表（eqv ISO 286-1）.

[4] GB/T 11334-2005.產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）圓錐公差.

Testing and Calibrating Specification on Mandrel Spindle

Liu Zhenning

（Shaanxi Fast Gear Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710119）

Mandrel as a positioning fixture for testing gears, has been widely applied in entire machinery industry.And mandrel-its own precision directly matters to the precision of tested gears. Since there is in short of relevant national mandrel calibration specs,subsequently this specification is particularly designed to unify the mandrel calibrating methods,specify the working process and serve as fellow-rules during the gear testing process.

Gear;Central Spindle; Locking Devices;Taper

B

1671-7988(2018)22-286-03

U463.212

B

1671-7988(2018)22-286-03

U463.212

劉振寧，就職于陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.22.103