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试论测量仪器在轴承加工中的运用

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马莲 姚永才

  摘 要:轴承属于精密机械产品基础件,要求有互换性。为了确保其精度,需要合理的工艺和正确的机械加工方法,严格的质量检查在轴承的加工中时十分重要的一环,而影响轴承测量因素很多,实际生产中保证轴承测量质量具有重要意义。

  关键词:检测质量;测量仪器;测量调整;测量精度

  前言

  轴承属于批量专业化生产的产品,为了保证轴承生产各工序的正常进行和产品的质量要求,轴承质量检查十分重要,它是保证轴承产品达到各种等级标准的手段。轴承零件的尺寸精度、几何精度、形位公差和表面质量等常使用轴承量仪来检测。一套轴承的内外圈加工需几十道工序,需几十种检查量仪,进行上百次的检查,可见轴承检查在轴承行业中的重要地位。

  1.仪器测量的基本知识、分类及检测的重要性

  1.1测量的定义及分类

  1.1.1测量的定义

  为保证机械零件的互换性和几何精度要求,零件加工后应对其加工精度进行检验或测量,以判断零件的加工精度是否符合设计要求。

  测量:把被测量和作为测量单位的量进行比较的过程。

  一个完整的测量过程应包括四个要素:被测对象、计量单位、测量方法、测量精度。

  1.1.2测量的分类

  (1)按所测的值是否为预测的值分类:直接测量、间接测量。(2)按示值是否为被测量的整个量值分类:绝对测量、比较测量。(3)按测量时测头与被测表面是否接触分类:接触测量、非接触测量。(4)按同时测量被测值参数的分类多少分类:单项测量、综合测量。(5)按测量在加工过程中所起到的作用分类:主动测量、被动测量。

  1.1.3检测的作用

  (1)检查工对产品质量起到把关的作用。检查工按技术标准进行严格的检查,漏检率控制在规定范围内,保证产品的合格率。(2)检查工对产品质量起到监督的作用。检查工监督产品按工艺加工,防止发生工序中的产品质量事故。(3)当加工的产品质量发生事故及时向工长报告,并逐级上报。

  1.1.4检测人员应做到

  (1)能看懂轴承检测的有关工艺文件、检查规程和查阅方法。(2)根据被测轴承零件或成品正确选择量具与仪器,并能对仪器进行调整和维护保养。(3)掌握轴承零件、成品的检查技能。(4)在检查过程中能判断产品质量问题并具有分析解决问题的能力。

  2.常用测量仪器、轴承专用量具

  2.1常用测量仪器

  ①游标卡尺;②千分尺。

  2.2轴承专用量具

  为了保证产品质量,提高检验效率,在检验轴承的整个过程中,使用了大量的专用量具,其中,使用得最多的是专用标准件。

  ①宽度标准件。宽度标准件用来检验轴承内圈、外圈的宽度。宽度标准件与G903系列测量仪及仪表相配合,可测量套圈的宽度。标准件工作面不允许有碰伤、毛刺等。如果工作面上有碰伤和毛刺,须重新检定,以免引起测量误差。

  ②内径及外径标准件。内径及外径标准件分别用来检验轴承内径尺寸及外径尺寸。轴承的内径、外径是轴承的主要尺寸,是决定轴承质量的重要项目之一。因此,对内径及外径标准件的检定必须准确。

  ③沟径标准件。内沟直径和外沟直径标准件分别用来检验轴承内圈及外圈沟道直径,由产品中挑选出来的零件,其沟直径、沟曲率、沟对称度、单一径向平面内沟径变动量等项目必须合格。沟道标准件分内、外沟标准件。

  内沟道标准件与D022系列内沟测量仪及仪表相配合,可用来测量内圈沟道直径尺寸、单一径向平面内的内沟道直径变动量等。外沟道标准件与D012系列外沟测量仪及仪表相配合,可用来测量外圈沟道直径尺寸、单一径向平面内外沟道直径变动量等。

  ④使用标准件应注意的问题:(1)标准件有一定的技术要求,如公称尺寸及实际偏差、几何精度、位置精度、硬度、外观(包括表面粗糙度和表面缺陷),所以在使用中必须轻拿轻放,防止磕碰。使用完毕及时清洗擦净,放入指定的位置。(2)在实际生产中经常遇到标准件之间误差,也就是按两个标准件检定卡的标注的内容进行对表后,所测得的零件结果不一致,这说明标准件的实际偏差。不符标注内容,须进一步核对标准件,一般允许两个标准件不相合的误差为0.001mm,若超过范围,应停使用,重新检定。(3)标准件和套圈有热胀冷缩的物理现象,被测套圈在加工时经切削温度的影响,其膨胀系数与常温的标准件尺寸绝然不同,由于两者之间存在温度差别(简称温差)就造成测量误差。特别是轴承零件内、外圆磨削加工,温差尤其明显,这就需要轴承零件与标准件温度相同或相接近(通常称为“合温”),然后再进行对表检查。精密轴承的零件生产更要注意温度差问题。

  “合温”是在工作台上,把标准件放在轴承零件之间,停放一段时间(约15min)再进行检查。另一种方法是把标准件放在被测零件的加工机床的切削液中“合温”,如磨削零件外径,其切削速度快,需及时测量后调整机床,这就需要经常用标准件校正测量仪表,由于标准件已放置在机床切削液中,而切削液由于切削热的原故温度升高,标准件的温度也随之升高,在这样的情况下用标准件进行对表就会减少对表误差,保证测量产品加工精度。

  3.常用的几种轴承仪器

  ①G904(G903)宽度测量仪器。G904(G903)宽度测量仪器主要是测量轴承套圈宽度偏差、宽度变动量等。②D913外径测量仪。D913外径测量仪主要是测量套圈外径偏差,单一径向平面内外径变动量、外径表面母线对基准端面倾斜度变动量和圆形偏差,还可测量内圈的内沟道直径、沟直径变动量等。③D923内径测量仪。D923内径测量仪主要是检查套圈内径尺寸,单一径向平面内内径变动量、平均内径变动量等。④D022内沟测量仪。D022内沟测量仪主要用于检查轴承内圈内沟直径、单一径向平面内内沟直径变动量、沟位置、沟道对基准端面平行度和沟对称度等。

  4.量仪的维护保养

  (1)在使用前应认真检查一下量具是否经过计量检定,量仪上有否标注检定内容,未经检定或超过使用有效日期的量具不准使用。(2)在使用中若发现量仪不正常情况,应送计量室检查处理,决不准私自拆卸。(3)在使用中要保持量仪清洁,切削液、油类及污物不得沾量仪。

  5.仪器在调整、使用中常出现的问题和解决办法

  5.1出现问题:工作标准件与校对标准件之间产生误差。

  产生原因:

  ①工作标准件没到使用有效期已磨损。②标准件检定时有误差。③两标准件不等温。

  解决办法:

  ①更换工作标准件。②送计量室检定。③合温15min。

  5.2出现问题:同类仪器测量同一产品时,两台仪器之间示值差不相符

  产生原因:

  ①仪器工作平台磨损,有污物,使测点和支点对套圈的测点产生变化。②弹簧片疲劳、测量力达不到一定压力。③仪器部件有间隙,如表套与铸铁件孔间隙过大,夹不紧表套;表尖固定在仪表移动表杆上不紧有松动。④仪器调整的测点和支点的高度不一致。

  解决办法:

  ①更换磨损件,清除污物。②更换弹簧片,上紧螺钉,重新调整。③消除间隙或更换某些部件。④重新调整测点、支点高度。

  5.3出现问题:表跳

  产生原因:

  调整仪器没有找到最大点。

  解决办法:

  重新调整支点、测点。

  5.4出现问题:表针向“-”或向“+”跑

  产生原因:

  ①弹簧片螺钉没固紧;②表尖的钢球松动;③表尖接触处有污物。

  解决办法:

  ①、螺钉加紧固;②、更换大一些钢球装上;③、擦净表尖或标准件。

  6 结束语

  要保证加工套圈的产品质量,不仅要有合理的加工工艺而且检测技术是不可缺少的,它是衡量加工后的产品是否达到工艺技术要求和技术标准的必要措施。

来源:《中国科技博览》2018年23期