檢測連桿的直徑,中心距：連桿兩軸線平行度誤差,扭曲誤差

1、檢測連桿的直徑，中心距：連桿兩軸線平行度誤差，扭曲誤差連桿兩端孔軸線平行度自動檢測系統(tǒng)設(shè)計的背景與意義這里所說的機(jī)械工業(yè)中的在線檢測系統(tǒng)，從狹義上來說，是指在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，加入某環(huán)節(jié)，以便對加工中的某些參數(shù)或工況進(jìn)行檢測。在線檢測包括檢測與控制，也就是說在生產(chǎn)線上應(yīng)用各種傳感器，對生產(chǎn)產(chǎn)品的某些參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，將分析處理測量結(jié)果所獲得的信息，與預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較，然后根據(jù)誤差信號作出工藝決策(如報警、停車、反饋調(diào)節(jié)等)。以保證產(chǎn)品的質(zhì)量或使生產(chǎn)處于最佳狀態(tài)下進(jìn)行。連桿是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件之一，它的質(zhì)量直接影響著發(fā)動機(jī)的工作性能和使用壽命，因此對其有很高的尺寸和形位精度的要求。本文介紹了

2、連桿測量從傳統(tǒng)的分項檢測方法到用計算機(jī)輔助的綜合測量方法的發(fā)展過程，并簡述了每種方法相關(guān)裝置的原理及其優(yōu)缺點。關(guān)鍵詞連桿幾何參數(shù)形位精度測量方法1引言連桿是發(fā)動機(jī)的主要零件之一，具大、小頭孔的直徑、圓柱度以及兩孔軸線的平行度等尺寸和形位精度將直接影響到發(fā)動機(jī)的工作性能和使用壽命。因此，對其尺寸和形位精度都有很高的要求。連桿的生產(chǎn)過程是流水作業(yè)，產(chǎn)量很大，因此在生產(chǎn)過程中進(jìn)行質(zhì)量控制就非常重要，生產(chǎn)中嚴(yán)格控制連桿的尺寸精度和形狀位置精度，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，更好的實現(xiàn)互換性，并獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。目前連桿檢測方法大致有：a、傳統(tǒng)分項檢測；b,綜合測量儀檢測；c、其他的方法檢測。在機(jī)械制造行業(yè)中，應(yīng)

3、用在線檢測技術(shù)，會使社會經(jīng)濟(jì)效益增加，主要體現(xiàn)在：(1)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)者與用戶共同關(guān)心的首要問題。根據(jù)1993年統(tǒng)計數(shù)字表明：我國目前每年生產(chǎn)中廢次品率高達(dá)5%-10%,如果廢次品率下降1%,即可為國家減少幾十億的損失。而在線檢測可在生產(chǎn)線上監(jiān)測產(chǎn)品生產(chǎn)過程的質(zhì)量指標(biāo)，把廢品消滅在萌芽狀態(tài)。在理想狀態(tài)下，可以保證合格品率達(dá)到100%。(2)節(jié)約和降低成本，減少廢品，減少材料消耗，減少次品返修率，都可以節(jié)省材料、能源，降低了成本。(3)提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。由于采用在線檢測，可減少停機(jī)和設(shè)備的調(diào)整時間，減少檢測人員數(shù)量，從而提高勞動生產(chǎn)率。在生產(chǎn)環(huán)境惡劣的地方，在產(chǎn)

4、品數(shù)量大的地方，應(yīng)用在線檢測可以大大減輕工人的勞動強(qiáng)度。2.2連桿兩端孔軸線平行度自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計思路對兩孔軸線的平行度誤差的測量可采用兩種方法。第一種是采用三坐標(biāo)測量機(jī)測量，該方法使用的設(shè)備造價昂貴，它的量程一般要比測量形位誤差要求的量程大得多。量程大，精度就不易保證，且測量前調(diào)整也不方便。因此開發(fā)高精度形位誤差檢測系統(tǒng)十分必要。而第二種方法就是利用專門設(shè)計的高精度的兩軸線平行度誤差檢測系統(tǒng)來測量。它是集精密儀器、電子電路、計算機(jī)和誤差補(bǔ)償技術(shù)等為一體的精密測量儀2.1連桿平行度簡單測量方法(I)用千分表配合伸縮觸頭做成的量儀，是一種簡易的連桿孔平行度測量工具。如圖I所示，量具由伸縮觸頭、

5、剛性測量桿、千分表及表架組.成。量具的伸縮觸頭跟千分表架在同一軸線上，并緊固在剛性測量桿上，所以剛性測量桿繞軸線旋轉(zhuǎn)，千分表也跟著轉(zhuǎn)動，千分表上的最小讀數(shù)就是連桿的最短距離。，2A圖1千分表法測量連打平行度誤差1一伸縮觸頭；2一剛性測量桿；3一千分表及表架;4一連桿這種方法測量范圍及精度為：連桿小頭孔徑d-130mm,孔距L=780mm,測量精度0.01mm量具重復(fù)精度_O.OOSmm。該設(shè)備不需輔助件，測量安全準(zhǔn)確，對測量場所無特殊要求。但是測量精度主要取決于被測連桿的精度。用心軸或心軸模擬測量兩孔的平行度如圖2所示，在連桿兩孔中心穿上心軸，用千分表測量連桿兩孔和相互垂直的兩個方向上的平行度

6、誤差，基準(zhǔn)軸線和被測軸線由心軸模擬。將基準(zhǔn)心軸調(diào)整到兩端等高，測量兩軸線在共面內(nèi)的平行度，需使零件稍作擺動，當(dāng)指示器出現(xiàn)最大讀數(shù)時，說明連桿己處于垂直位置。在被測心軸兩端相距Lz的兩個位置上測得數(shù)值為從和峽。換算成被測孔長度的L,平行度誤差為：從一從L,lLZo若測量垂直于上述方向上的平行度，可使零件處于水平位置，用同樣的方法測出心軸兩端的高度差。因為測量時心軸需要裝卸，所以孔軸之間有間隙，測量精度較低。圖2心軸法測量連桿平行度誤差(3)連桿校正檢測儀該校正檢測儀由兩部分組成，檢測臺架和測量部分。檢測臺架部分包括底座、頂針座組件、頂針和定位桿：測量部分包括測量表和測量棒。連桿校正檢測儀主要用來

7、同時校正檢測連桿兩孔兩個方向的平行度，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。將待測連桿按要求插入測量棒4和6裝夾于檢測儀，并使連桿輕靠在定位桿5上。測量表7在正反向測得示值差即為連桿垂直方向平行度數(shù)值，測量表8和9的示值差即為連桿水平方向的平行度數(shù)值。再與技術(shù)要求比較，若不合格就兼顧水平和垂直兩方向進(jìn)行校正，在校正檢測儀上直接校正檢測直至合格。這種方法的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，操作調(diào)整方便，裝夾可靠，校正檢測能同時完成。圖3校正檢測儀的結(jié)構(gòu)1一底座12一頂針座；3一頂針：4.6-測量棒：5一定位桿；7、8、9一千分表；10一待測連桿(4)連桿位置精度檢驗量規(guī)位置量規(guī)是檢驗零件關(guān)聯(lián)被測要素的實際輪廓是否超越規(guī)定的理想邊界的

8、量規(guī)。位置量規(guī)具有測量部位和定位部位，測量部位即檢測被測要素的部位，定位部位是模擬體現(xiàn)基準(zhǔn)要素的部位，同時還可以用于檢驗基準(zhǔn)要素。量規(guī)測量部位和定位部位的形狀分別與零件的被測要素和基準(zhǔn)要素的形狀相對應(yīng)，兩者構(gòu)成幾何偶件。該量規(guī)的測量部位、定位部位均為圓柱體。有時，量規(guī)還具有導(dǎo)向部位，用于活動測量元件或定位元件。位置量規(guī)的結(jié)構(gòu)有固定式和活動式兩類，只有將量規(guī)的測量部位做成活動的，才可測量一定尺寸范圍內(nèi)的所有零件。量規(guī)工作尺寸的計算就是確定各組成部位的極限尺寸。量規(guī)可以有同時檢驗和分別檢驗兩種情況。量規(guī)在檢驗平行度的同時還可檢驗基準(zhǔn)孔的精度，也可以先用光滑極限量規(guī)檢驗基準(zhǔn)孔的精度，再用位置量規(guī)檢驗

9、平行度。位置量規(guī)只能控制關(guān)聯(lián)要素的作用尺寸在理想邊界之內(nèi)，不能測出零件的實際尺寸和形位誤差的具體數(shù)值。但是它能迅速準(zhǔn)確的反映被測要素實際輪廓上定形尺寸與形位公差的綜合結(jié)果，保證零件裝配時的互換性，因此其檢驗效率很高。2.2氣動量儀平行度檢測(1)傳統(tǒng)的氣動量儀測量連桿兩孔的平行度氣動測量兩孔在一個方向平行度的傳統(tǒng)方法，需要有八個噴嘴組成兩組氣路并接到兩臺量儀上，若要測量兩個方向的平行度，則還需要在此方向同樣布置兩組氣路。測量時，兩量儀示值差的一半就是連桿兩孔在長度L上的平行度偏差。該量儀共需要布置八對噴嘴，共四臺量儀。這種方法需要用校準(zhǔn)件或借助輔助裝置對量儀校準(zhǔn)，這樣校準(zhǔn)件或輔助裝置的精度將影

10、響測量結(jié)果。并且該方法只能定性評定精度，不能定量評定誤差大小、方向和位置。(2)比較測量法測量連桿兩孔的平行度如圖4所示，不用校準(zhǔn)件，采用一臺量儀，連桿翻面兩次的比較測量方法，比起傳統(tǒng)氣動測量方法顯著簡化，它只用一組氣路和一臺量儀，將兩測軸做成可旋轉(zhuǎn)的，便可測各方向的平行度。圖4比較測量法氣動最饃測量原埋圖5比較測量法氣動量儀測被過程比較測量法氣動量儀測量過程為：連桿先以A面定位，從量儀得到一個示值，然后翻轉(zhuǎn)連桿以平面B定位，得到另一示值，兩次讀數(shù)差的一半就是兩孔在長度L上的平行度。由幾何分析知，即使在A、B兩面平行度偏差較大的情況下，其對測量精度的影響也可以完全忽略。當(dāng)工件以A面定位時，連桿

11、兩孔的位置如圖5實線所示，量儀示值反映間隙（S,十又十凡+凡）;翻轉(zhuǎn)后工件以B面定位，翻轉(zhuǎn)后的孔位置如圖5虛線所示，反映間隙（況+.）+（凡一,+（凡+03）+（凡一4）。若兩孔軸線平行，則二4，3=Oz,量儀示值仍然反映間隙（S,+SZ+S,+S4）;若兩孔軸線不平行，則量儀兩次示值差為（,一'2+A,一'）。2.3連桿大、小頭孔徑及中心距的測量連桿大、小頭孔徑及中心距的測量的方法的定位、測量原理如圖6所示。這種方法主要用于連桿生產(chǎn)線中的工序間檢測，其測量的定位基準(zhǔn)是底面和大、小頭孔。底面定位采用4個6小圓柱的上平面A,A2,A3,A4,前后各2個。兩孔定位則以大、小頭內(nèi)孔圓柱面定位，設(shè)計中采用了夾角為900的二鋼球定位，類似于工件外圓表面通過V形塊定位。當(dāng)兩組鋼球?qū)ο驃A緊時，有自動定心作用，使被測連桿的大、小頭孔中心線穩(wěn)定地處于兩組鋼球的對稱線上。把4個球形測頭布置在與中心線相一致的大、小頭孔直徑方向，每個測頭又與一個獨立的電感位移傳感器相連，通過組合它們的輸出信號就能求出大頭孔徑、小頭孔徑和兩孔中心距。圖中D,d