機械零件平鍵鍵槽對稱度便捷式檢測儀的設計

劉 建

(貴州農業職業學院，貴州 貴陽 551499)

1 平鍵鍵槽對稱度現有的檢測方法

平鍵鍵槽對稱度(圖1)的檢測，是一個看似簡單的精度檢測問題，但長期以來，生產現場無法有效地檢測，這是平鍵鍵槽加工中存在的困擾。當前常用的幾種檢測方法是：

圖1 平鍵鍵槽對稱度

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行檢測。這種方法檢測效率太低，鍵槽自身尺寸誤差又是測量理論誤差，所以該方法不適宜批量生產。

b.用三坐標檢測儀檢測。這種方法檢測效率低下，檢測設備成本太高，必須專人檢測，也不適宜批量生產。

c.用平鍵鍵槽對稱度游標尺檢測。這種方法同樣存在檢測定位誤差的問題(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)，檢測精度不穩定，操作技術要求較高，現在很少使用。

d.用專用檢測工藝裝備配合百分表、游標尺等進行檢測。這種方法首先結構比較復雜，檢測效率高，屬于零件專用檢具，主要是沒有通用性。

孔類平鍵鍵槽對稱度的檢測，也存在同樣的問題。

由于平鍵鍵槽對稱度現有的檢測方法都存在一些生產現場不易操作性，導致如前面所述存在的問題，下述測量儀“鍵槽對稱度便捷式檢測儀”包括軸上鍵槽檢測儀和孔類鍵槽檢測儀，解決生產現場檢測問題。

2 軸上鍵槽對稱度檢測儀結構設計

如圖2、圖3所示：2是千分尺測微頭(標準件)、3是千分尺測微頭活動支座、4是千分尺測微頭固定支座、5是固定測量頭帶滑導、6是活動測量頭帶滑條、7是壓板、8是測量頭張開楔塊、9是測量頭張開楔塊壓緊螺釘、10是工件定位壓緊螺釘、11是測量頭退松彈簧，上述元器件由緊固件連接組成檢測儀。1是被檢測工件。12是測量儀對正調整塊(圖4)，軸上鍵槽檢測儀初始精度調整方法(圖5)。

圖2

圖3

圖4

圖5

檢測儀測量頭和測量儀對正調整塊應該延軸向有一定的長度，才能確保測量儀能可靠定位。

檢測時，活動測量頭帶滑條6的滑條可在固定測量頭帶滑導5的滑導中滑動。固定測量頭帶滑導5和活動測量頭帶滑條6，被測量頭張開楔塊8在張開楔塊壓緊螺釘9的推壓下張開，兩測量頭靠實被檢工件鍵槽兩側面，起定位作用，再旋轉工件定位壓緊螺釘10，適當壓緊被檢工件，使被檢工件鍵槽可靠定位在檢測儀測量頭上(因為鍵槽加工工藝，鍵槽側面與鍵槽底面是垂直狀態)，再用兩個千分尺測微儀測量被檢工件母線的位置尺寸，兩個千分尺測微儀讀數之差，即被測工件鍵槽對稱度實際誤差。當旋轉退回測量頭張開楔塊壓緊螺釘9時，測量定位塊退松彈簧11自動拉回活動測量頭帶滑條6，測量頭張開楔塊兩斜面始終與兩測量頭上面的斜面接觸，確保其穩定性。

檢測儀初始精度的調整方法與對稱度檢測方法相近(如圖5所示)，調整指標是千分尺測微頭支座的固定位置，適當放松其固定螺釘就能方便調整，調整至兩千分尺測微頭測量讀數一致，此時檢測儀理論上是零誤差狀態。

檢測操作步驟及原理

每一標準尺寸規格的平鍵，都應該有相應規格的檢測儀，但該檢測儀又必須能檢測相應范圍的直徑，但千分尺測微儀的測量桿直徑一般只有6～8 mm，對于直徑大于50 mm的各規格鍵槽，無法達到相應范圍全部直徑的檢測，所以對于直徑大于50 mm的對應鍵槽檢測儀，其千分尺測微儀支座應該根據尺寸要求進行可調整設計(圖6)，松開高度調整螺釘就可以調整千分尺測微儀支座高度位置，同樣松開寬度調整螺釘就可以調整千分尺測微儀支座寬度位置。也可以按直徑大小增加相應的檢測儀規格，這樣每一標準尺寸規格的平鍵，就有幾種不同尺寸范圍的千分尺測微儀支座。

圖6

2 孔類鍵槽對稱度檢測儀結構設計

如圖7、圖8所示：孔內鍵槽對稱度便捷式檢測儀結構，1是定位塊組件(圖9)，2是輔助壓力彈性件、3是檢測尺寸部位，4定位塊輔助壓力彈性件，5機構體，6擋板，7被檢測孔。

圖7

圖8

圖9

如圖9所示：定位塊組件，其結構由兩塊定位基準塊和擴張定位楔塊組成，檢測時兩側面直接和鍵槽兩側面接觸定位，兩側面分別與左右圓孔兩側母線間的尺寸之差，即對稱度實際誤差(見圖8檢測尺寸3)。

同樣孔類鍵槽對稱度檢測儀定位塊組件延軸向也有一定的寬度，才能確保定測量儀可靠定位。

如圖10所示：機構體組件，由機構體和擋板組成。將定位塊組件安裝在機構體內部部，用擋板蓋住，就完成了整體結構。

圖10

檢測時，固定放置工件使鍵槽在孔下方，先將定位塊組件中的擴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，可以將對稱度檢測儀直接放進被檢孔內，定位塊組件定位部分放進鍵槽，輔助壓力彈性件從上壓住對稱度檢測儀，使定位塊組件底部靠實鍵槽底部。這時將定位塊組件中的擴張定位楔塊向下壓，使其自鎖不能滑回，完成定位。用內徑千分尺、游標卡尺等量具測量定位塊組件兩側面分別與左右圓孔母線間的尺寸，并記錄所測量尺寸，該兩尺寸數據之差即鍵槽實際對稱度誤差，若是檢測小型的孔鍵，可用圓柱銷塞規檢測。定位塊組件靠緊鍵槽后，其上方有散開的趨勢，由定位塊輔助壓力彈性件擠壓消除這個趨勢。拆除時向上抬起擴張定位楔塊，直接取下。

檢測操作步驟及原理

同樣每一標準尺寸規格的平鍵，都應該有相應規格的檢測儀，為了使檢測儀能檢測相應范圍各尺寸直徑，可以更換輔助壓力彈性件，根據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儀。

3 檢測儀的精度調整與校檢

按計量法要求，兩種“鍵槽對稱度便捷式檢測儀”使用前都應該按時經過計量檢測部門的檢校，軸上鍵槽檢測儀需校檢項目為：(1)標準對正調整塊對稱度誤差和兩側平行度誤差，(2)兩千分尺測微頭精度，(3)與鍵槽側面接觸的兩測量頭測面的平行的誤差，(4)兩測量頭底面與兩測量頭測面的垂直度誤差。孔類鍵槽檢測儀需校檢項目為：(1)定位塊組件兩側面的平行度誤差，(2)定位塊組件兩側面分別平面度誤差，(3)定位塊組件兩側面與底面的垂直度誤差。