圆柱滚子轴承挡边及兜孔简易测量仪
2011-07-21郭昆峰刘刚
郭昆峰，刘刚
(上海特安一凯轴承有限公司，上海 201202)
符号说明
B2——内圈挡边厚度
C2——外圈挡边厚度
E——滚道宽度
Lc——保持架兜孔长度
S——保持架兜孔底面至基准端面的公称厚度
VB2mp——内圈挡边直线度
VB2s——内圈挡边宽度的变动量
VC2mp——外圈挡边直线度
VC2s——外圈挡边宽度的变动量
VS1——保持架单个兜孔底高变动量
VSs——保持架兜孔至基准端面的厚度变动量
1 常用测量方法
圆柱滚子轴承套圈挡边和滚道宽度的尺寸公差一般采用样板进行检测。挡边的形位公差一般通过扭簧表上安装的弯表尖在高度仪器上测量。这些测量方法的局限性在于：
(1)不同的加工工序和轴承型号均需要不同的样板，通用性差，需要配备大量的样板，不仅成本高，而且管理繁琐。
(2)样板测量的是范围值，不是确切的数值。当被测零件尺寸超出样板的大、小极限，如出现过磨或欠磨时，不能准确判断工件尺寸的具体数值。
(3)产品设计时，VB2s和VC2s的基准面是套圈的基准端面。而实际测量时，非基准挡边的测量基准是非基准端面。设计基准和测量基准不统一。
(4)挡边的尺寸公差和形位公差采用2种测量方法，检验效率低。
圆柱滚子轴承整体孔实体保持架在测量兜孔Lc，S时多用卡尺或塞规。测量VSs，VS1是在扭簧表安装弯表尖后，在高度仪器上测量。采用塞规测量时，同样存在规格多的问题。在测量非基准端面一侧的VS1时，同样存在设计基准和测量基准不统一的问题。
2 简易测量仪
2.1 结构
简易测量仪是传递垂直方向位移的机构，其结构如图1所示。
1—固定块；2—仪器平台；3—下表钩；4—上表钩；5—下卡簧；6—下压缩弹簧；7—上压缩弹簧；8—上卡簧；9—圆千分表；10—内六角螺钉；11—导向基座；12—滑动基座；13—封闭片；14—铜导向块；15—导向杆
上表钩测量向下的平面，下表钩测量向上的平面。滑动基座下部凸台的2个通孔与表钩的杆部间隙配合，表钩在竖直方向滑动。上卡簧与滑动基座下部凸台之间的上压缩弹簧给表钩施加向上的力；下卡簧与滑动基座下部凸台之间的下压缩弹簧给表钩施加向下的力。两个弹簧的力方向相反、大小相同，表杆垂直悬浮于某一原点。导向杆一端嵌入测量表杆，另一端伸入铜导向块的垂直通槽，两者为间隙配合。导向杆随表杆在铜导向块的通槽内上、下滑动，既不影响表杆竖直滑动，又限制了表杆的圆周转动。滑动基座上部凸台用于紧固圆千分表，表钩顶部和圆千分表的测头接触，传递垂直位移。
导向基座通过螺钉和固定块固定在仪器平台上。滑动基座背部有垂直的凹形导向槽。导向基座有垂直的导向凸台，凸台正中有垂直的通槽。滑动基座的凹槽和导向基座的凸台为间隙配合，引导滑动基座垂直移动。内六角螺钉穿过导向基座的通槽与滑动基座连接，可将滑动基座固定在导向基座上任意高度，以调整表钩测点的位置。
2.2 使用方法
简易测量仪采用对比测量法，需要一个标准块，该标准块的尺寸与被测工件相同或相近。如图2所示，A为下平面与基准平面的距离；E1为上平面与下平面的距离；E2为上平面与基准平面的距离。
图2 标准块
测量时，先调整左、右滑动基座的高低，用标准块对表，使滑动基座固定后，上、下表钩从自由悬垂位置移动很小的位移即可达到测量位置；然后调整导向基座、测量工件、V形叉(或挡块)的相对位置，使表钩位于工件的测量部位；再用标准块校核零位，即可测量工件。
内圈的测量如图3所示，外圈的测量如图4所示。将套圈旋转一周以上，可直接读取B2，C2，VB2s，VC2s和E的数值。沿两表钩中线方向水平推拉套圈，可得挡边的VB2mp，VC2mp。
图3 内圈测量示意图
图4 外圈测量示意图
保持架测量的调整类似于内圈的调整。测量方式如图5所示。测头伸入兜孔，可测量S，Lc和VSs。旋转保持架，使测头从单独的兜孔内一侧移动到另一侧，可读取VS1。
图5 保持架测量示意图
3 优点及局限性
相对于常用的测量方法，该简易仪器有以下优点：
(1)仅需要一个标准块，即可检测单个零件的挡边车、磨加工。如果尺寸相同，不同型号轴承的标准块可以通用，省去了大量样板，节约了生产成本。
(2)通用性较强，测量范围大。通过调节滑动基座的高低，可以调整仪器的测量范围，以测量不同的尺寸段。
(3)可以同时检测多个检验项目，节约了检测时间，提高了工作效率。
(4)相对于样板而言，简易测量仪可以直接得到被测表面的尺寸数值，量化了测量数据。可以用来测量加工余量，方便加工人员调整机床。
简易测量仪的局限性在于，测量外圈挡边时测量仪位于套圈内部，所以被测外圈的外内径尺寸必须大于简易测量仪的外形尺寸，否则不能测量。
4 结束语
该简易仪器测量操作简单，调节方便，测量范围大，节约成本；可同时测量多个项目，提高了检测效率。使用该仪器可以得到量化的测量数据，是一种简单有效的测量仪器。
