陳江杰，劉金邦

(揚(yáng)州市羅氏軸承制造有限公司，江蘇 揚(yáng)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(jié)構(gòu)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(chǎng)合。

原沖壓滾針軸承外圈滾道工藝規(guī)定的厚度變動(dòng)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(jìn)行測(cè)量，外徑形位公差在工藝上尚未明確規(guī)定，工序間未進(jìn)行測(cè)量，靠模具保證。

隨著科技進(jìn)步，對(duì)沖壓滾針軸承精度及使用性能的要求更加嚴(yán)格，沖壓滾針軸承外圈主要參數(shù)的技術(shù)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(cè)量?jī)x器無(wú)法測(cè)量。針對(duì)沖壓滾針軸承外圈需要測(cè)量滾道的厚度變動(dòng)量及外徑尺寸、外圈外表面對(duì)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(cè)量?jī)x——HD902Z。

1 測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)及原理

1.1 主要技術(shù)參數(shù)

(1)測(cè)量參數(shù)：沖壓軸承外圈滾道對(duì)外表面的厚度變動(dòng)量Ke；外圈外表面對(duì)端面的垂直度SD；外徑D；單一徑向平面內(nèi)外徑變動(dòng)量VDp。

(2)測(cè)量范圍：外徑6～60 mm，內(nèi)徑4～50 mm。

(3)示值誤差：±0.001 5 mm。

(4)示值變動(dòng)量：0.001 5 mm。

1.2 結(jié)構(gòu)

沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測(cè)量?jī)x(圖1)主要由底座、工作臺(tái)、活動(dòng)球支點(diǎn)(圖2)、支點(diǎn)、定位測(cè)點(diǎn)(圖3)、立柱、測(cè)量架、接桿和測(cè)量?jī)x表等部件組成。工作臺(tái)和立柱安裝在儀器底座上，定位測(cè)點(diǎn)安裝在工作臺(tái)固定孔內(nèi)。支點(diǎn)和活動(dòng)球支點(diǎn)安裝在工作臺(tái)面導(dǎo)向槽內(nèi)，可以調(diào)整位置，起支承工件作用。測(cè)量架安裝在立柱上，并可在立柱上升降。接桿安裝在測(cè)量架孔內(nèi)，可在測(cè)量架上水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表測(cè)點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置的連接。

1—底座；2—工作臺(tái)；3—活動(dòng)球支點(diǎn)；4—工件；5—支點(diǎn)；6—專用定位測(cè)點(diǎn)；7—儀表測(cè)點(diǎn)；8—立柱；9—測(cè)量架；10—接桿；11—儀表圖1 HD902Z測(cè)量?jī)x示意圖

圖2 活動(dòng)球支點(diǎn)示意圖 圖3 定位測(cè)點(diǎn)示意圖

1.3 工作原理

該儀器是機(jī)械式測(cè)量?jī)x，采用比較法或直接測(cè)量法。

1.3.1Ke的測(cè)量原理

測(cè)量原理如圖4所示，將被測(cè)沖壓外圈端面平放在工作臺(tái)面上，以端面定位，2點(diǎn)(定位測(cè)點(diǎn)、支點(diǎn)) 限制工件徑向移動(dòng)。儀表測(cè)點(diǎn)、定位測(cè)點(diǎn)及支點(diǎn)應(yīng)在同一徑向平面內(nèi)，且儀表測(cè)點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)在同一條中心線上，與支點(diǎn)互成90°，并處于最大直徑處。工件靠端面和滾道定位后進(jìn)行檢測(cè)[1]。

1—工作臺(tái)；2—工件；3—支點(diǎn)；4—專用定位測(cè)點(diǎn)；5—儀表測(cè)點(diǎn)圖4 Ke檢測(cè)原理示意圖

1.3.2SD的測(cè)量原理

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

1—工作臺(tái)；2—活動(dòng)球支點(diǎn)；3—工件；4—支點(diǎn)；5—專用定位測(cè)點(diǎn)；6—儀表測(cè)點(diǎn)圖5 SD檢測(cè)原理示意圖

由于工件質(zhì)量小，為了測(cè)量穩(wěn)定，還需在定位測(cè)點(diǎn)同一條中心線上安裝活動(dòng)球支點(diǎn)，活動(dòng)球支點(diǎn)內(nèi)的球是活動(dòng)的，不存在過(guò)定位。

2 測(cè)量過(guò)程

2.1 Ke的測(cè)量[2]

(1)根據(jù)被測(cè)量工件滾道直徑選擇定位測(cè)點(diǎn)長(zhǎng)度及直徑合適的測(cè)桿，裝進(jìn)工作臺(tái)孔內(nèi)，定位測(cè)點(diǎn)方向朝外，應(yīng)接近沖壓外圈滾道中部，高度調(diào)整合適后，緊固定位測(cè)點(diǎn)。

(2)調(diào)整測(cè)量架與接桿上儀表測(cè)點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)等高，并在同一條中心線上，緊固測(cè)量架。

(3)將工件滾道緊靠定位測(cè)點(diǎn)，圍繞定位測(cè)點(diǎn)左右移動(dòng)工件，讓定位測(cè)點(diǎn)處于工件最大直徑處。

(4)調(diào)整支點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)等高并與工件外徑接觸，緊固支點(diǎn)。

(5)調(diào)整儀表測(cè)點(diǎn)與工件外徑接觸，表針指在儀表0位右側(cè)，緊固儀表。

(6)檢查儀器、儀表各個(gè)部位是否有松動(dòng)，若有松動(dòng)，要重新調(diào)整、緊固。

(7) 將工件旋轉(zhuǎn)1周以上，儀表指針擺動(dòng)最大值與最小值之差即為Ke。

2.2 SD的測(cè)量[2]

(1)將定位測(cè)點(diǎn)裝進(jìn)工作臺(tái)孔內(nèi)，方向朝內(nèi)，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(tái)面，緊靠定位測(cè)點(diǎn)，圍繞定位測(cè)點(diǎn)左右移動(dòng)工件，讓定位測(cè)點(diǎn)處于工件最大直徑處。

(3)調(diào)整支點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)等高，與工件外徑接觸，緊固支點(diǎn)。

(4)調(diào)整接桿在測(cè)量架中的位置，使儀表測(cè)點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)處于同一條素線上，緊固接桿。再對(duì)測(cè)量架進(jìn)行升、降調(diào)整，使其兩點(diǎn)間的距離盡可能接近測(cè)量區(qū)域的長(zhǎng)度，緊固測(cè)量架。

(5)調(diào)整儀表測(cè)點(diǎn)與工件外圓接觸，表針指在儀表0位右側(cè)，緊固儀表。

(6)調(diào)整活動(dòng)球支點(diǎn)與定位測(cè)點(diǎn)等高，接觸力控制在1～2 N，緊固活動(dòng)球支點(diǎn)。

(7)最后檢查儀器、儀表各個(gè)部位是否有松動(dòng)，若有松動(dòng)，要緊固或重新調(diào)整。

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

2.3 D及VDp的測(cè)量

D及VDp的測(cè)量與普通軸承外徑測(cè)量?jī)x器調(diào)整方法相同。有必要將活動(dòng)球支點(diǎn)裝上，克服工件壁薄和質(zhì)量小的弱點(diǎn)，確保測(cè)量過(guò)程中的穩(wěn)定性。

2.4 注意事項(xiàng)

測(cè)量前要用砂布清除工件端面毛刺，以確保測(cè)量時(shí)定位穩(wěn)定。

測(cè)量Ke和SD時(shí)，儀器調(diào)整后要重復(fù)測(cè)量工件，通過(guò)數(shù)據(jù)分析判定儀器調(diào)整狀況，若測(cè)值穩(wěn)定且重復(fù)性不超過(guò)0.001 mm，即可開始測(cè)量工件；否則要重新調(diào)整儀器。

3 測(cè)量效果

3位測(cè)量員在HD902Z上對(duì)沖壓滾針軸承HK2025外圈滾道厚度變動(dòng)量Ke進(jìn)行測(cè)量所得測(cè)量值見表1。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)證，同一人重復(fù)測(cè)量和多人測(cè)量同一零件的壁厚差最大差值不超過(guò)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(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了沖壓滾針軸承多個(gè)參數(shù)的測(cè)量。

表1 HK2025的壁厚差測(cè)量值 mm

4 結(jié)束語(yǔ)

研制的沖壓滾針軸承外圈多參數(shù)測(cè)量?jī)xHD902Z結(jié)構(gòu)緊湊，符合滾動(dòng)軸承測(cè)量和檢驗(yàn)的原則及方法，配備的高精度儀表(示值0.001 mm)使測(cè)量精度提高了近10倍。工件用端面定位穩(wěn)定，測(cè)量精度高，測(cè)值準(zhǔn)確，重復(fù)性好。換型號(hào)時(shí)調(diào)整簡(jiǎn)單，操作方便，提高了測(cè)量效率。