检测

高等职业技术教学实训教材浙江工业职业技术学院金工实训教研室编目录检测概述----------------------------------------------------------------------------------- 1～2模块一：三拐曲轴检测------------------------------------------------------------------- 3～12模块二：车床导轨检测-------------------------------------------------------------------13～23模块三：齿轮箱体检测-------------------------------------------------------------------24～26检测概述近十余年来，机床高速化的进展极为迅速。

从测量领域来看，一部分测量仪器在高速化、自动化方面有了明显的进步；但从整个行业来看，测量仪器高速化的进展远远滞后于机床行业，由此而往往造成工序之间的不平衡。

为了提高产品质量，目前各企业都在积极开发可靠性高的高精度测量技术，主要在提高检测速度、提高操作性能和功能多样化的方面上进行研究开发。

测量技术在机械学科中的作用是为先进制造业服务，担负起质量技术保证的重任。

这就要求首先要以提高产品的质量为出发点，这也是要达到的重要的目的。

其次是测量技术要提高产品的生产效益。

因此，检测方法要能适应快速发展生产的要求，不能单纯为了检测而检测，更不能因为检测的要求而影响生产的效益，从更积极地角度出发，应该是由于测量技术的良好服务从而促进生产能力的提高。

同时在高精度加工和质量管理过程中，随着机电一体化、系统化的发展，光学测量技术有了迅速发展，相应的测量机产品大量涌现，测量软件的开发也日益受到重视。

随着先进技术的发展日新月异，检测技术应该适应这种发展。

专家预计，21世纪测量技术的发展方向大致如下：1、测量精度由微米级向纳米级发展，测量分辨力进一步提高；2、由点测量向面测量过渡（即由长度的精密测量扩展至形状的精密测量），提高整体测量精度；3、随着图像处理等新技术的应用，遥感技术在精密测量工程中将得到推广和普及；4、随着标准化体制的确立和测量不确定度的数值化，将有效提高测量的可靠性。

总之，在测量技术方面，任何一种加工设备，无论其多么先进，均会出现由热变形引起的偏移和由工具磨损产生的误差，而要掌握这些偏移和误差，则必须依靠测量技术。

在现场加工过程中，进行测量作业的目标应该是：1、判断产品质量是否合格：即在加工过程中配置测量环节，保证其能够进行最终加工；2、检测工具磨损、热变形等引起的误差：应根据输出的补偿信号，采取相应的措施；3、选取生产节拍和制品精度的最佳配合：不仅要保证所选适应技术等绝对精度，还应保证获得相对精度，从而提高总体生产效率。

因此，在这些过程中，测量技术起着举足轻重的作用。

模块一三拐曲轴检测一、教学要求1、了解偏摆检查仪的结构特点；2、掌握偏摆检查仪的使用方法；3、了解三拐曲轴的加工工艺过程；4、掌握三拐曲轴的测量方法；5、了解测量中应注意的事项。

二、基本知识1、偏摆检查仪偏摆检查仪是一种用于检测轴类、盘类零件径向圆跳动和端面圆跳动的必备仪器。

其规格有3017型、5017型等，结构如图1.1所示。

图1.1 偏摆检查仪的结构1—固定顶尖座2—顶尖3—仪座4—百分表卡子5—支架座6—偏心轴手7—活动顶尖座8—紧定手把9—球头手柄（1）5017型偏摆检查仪的技术数据1）两顶尖最大距离为500mm，顶尖中心高度为170mm，零件最大直径为270mm；2）其精度如表1.1（2）使用方法 拧紧偏心轴手把，首先将固定顶尖座在仪座上固定．按被测零件长度将活动顶尖座固定在合适位置。

压下球头手柄，装入零件用两顶尖顶住零件中心孔。

拧紧紧定手把将顶尖固定。

移动支架座至所需位置然后固定它，通过其上所装的百分表（千分表）即可进行检测工作。

（3）维护保养1）仪器使用及放置的场地应通风干燥，不宜过分潮湿。

2）保管及使用过程中严禁撞击划伤。

3）顶尖、仪座导轨等重要零件和部位使用后应用汽油洗净并涂上防锈油，不得锈蚀。

仪器滑动部分要经常给以润滑油，但油层不易过厚，以免影响仪器示值精度，油标应经常注入润滑油。

4）仪器使用完毕后，应用防尘罩罩好，以免尘土落到导轨及有关表面上，以保证仪器使用精度。

2、三拐曲轴的加工工艺 （1）图纸要求和零件特点曲轴图纸要求如图1.2所示。

曲轴在轴类零件分类中属于异形轴，是发动机上的一个重要零件，承受由活塞通过连杆传来的力，并将活塞的往复运动通过曲柄连杆机构变为旋转运动，将发动机所作的功传递出去。

曲轴在工作时承受较大的扭转力矩以及大小和方向都在变化的弯曲力，故材料选用QT600－2的球墨铸铁。

曲轴是一个较难加工的零件，因为形状较复杂，刚度较差，而加工技术要求又较高，安排曲轴的加工过程应考虑到这些特点。

图1.2为三拐小型曲轴，连杆轴颈020.0053.024--φ外圆轴线中心以120°夹角分布在φ30的圆周上，连杆轴颈与主轴颈的偏心距为15mm ，生产纲领属批量不大的生产，故尽量采用通用机床，工艺过程尽量简化，以利于降低生产成本。

（2）机械加工工艺过程卡表1.2为三拐曲轴的机械加工工艺过程卡。

（3）工艺分析1）该零件是三拐小型曲轴，且批量也不大，故选用中心孔定位，装夹方便节省找正时间，又能保证三连杆轴颈的位置精度。

但曲轴两端的轴颈分别是0021.020-φ和021.0008.025++φ，而三连杆轴颈中心距分布在φ30 mm 的圆周上，故不能直接在轴端面钻三图1.2 三拐小型曲轴表1.2 三拐曲轴的机械加工工艺过程卡对中心孔。

图1.3所示是曲轴的工艺图，两端留有 50 mm 的工艺搭子，这样就可以在工艺搭子上钻出四对中心孔，达到用中心孔定位加工零件的目的。

图1.3 曲轴工艺图2）在工艺搭子端面上共有四对中心孔。

工序4以两主轴颈外圆为粗基准，先钻好主轴颈的一对中心孔；然后以这一对中心孔为定位，以连杆轴颈为粗基准划线，然后在T68镗床上，曲轴放置在回转工作台上，加工工艺搭子端面圆周120°均布的三个连杆轴颈的中心孔，这样保证了它们之间的相互位置精度。

3）该零件刚度较差，故粗车、半精车和精磨均以工序分开。

另外车削主轴颈与连杆轴颈的先后顺序，也考虑到工件的刚度问题。

工序4先粗车主轴颈和其他各挡外圆，留余量3mm。

工序7、8粗车、半精车三连杆轴颈，然后在工序9再半精车主轴颈及其他各挡外圆，这样安排是，保证车削三连杆轴颈时，工件有较好的刚度，以利于提高工件的加工精度。

4）由于使用了工艺搭子，铣键槽工序安排在切除中心孔后进行，故磨外圆工序必须提前进行，因而必须防止已磨好的表面碰伤等。

铣键槽时，除以两主轴颈作定位基谁外，还应选其中一只连杆轴颈作定位基准，并固定曲轴的轴向位置，这样键槽的位置就得到了保证。

（4）质量评定1）曲轴的刚性较差，故加工时易产生变形，影响零件的质量。

克服曲轴的变形有如下几种方法：①必须保证曲轴工艺搭子两端中心孔的质量，使两端相对应的中心孔在同一轴线上，不应歪斜，并可加研磨中心孔工序。

②认真做好工件静平衡的校正，减小离心力对工件的影响。

③加工连杆轴颈时，两端中心孔不宜顶得紧。

④车削时切削速度不宜过高。

⑤严格区分粗、精车。

2）三拐曲轴连杆轴颈120°均布的检验方法如图1.4所示。

把工件两端支承在一对标准V形铁上，并调整两端，使支承处轴颈的轴线与平板平行。

随后在一个连杆轴颈的下面垫入块规，使连杆轴颈中心与支承轴颈中心的连线和平板水平面成30°夹角，块规高度计算公式：()d-=2+1eh+DA式中h—块规高度；A—支承轴颈外圆顶点高度（可用高度游标卡尺测量）；e—偏心距；d—连杆轴颈的实际尺寸；D—支承轴颈的实际尺寸。

图1.4 三拐曲轴的角度检验当块规垫好后，用百分表测量出左右侧连杆轴颈外圆顶点的读数，如果两者读数相同，则说明这两只连杆轴颈中心的夹角为120°。

反之若两者读数有差异，则两者的夹角有误差。

角度误差的计算方法：先求出无块规处连杆轴颈中心与支承轴颈中心的连线对平板水平面间的夹角θ，然后即可求出角度误差⊿θ（图1.4）。

()e H H -'-=21sin θ式中 H —有块规处连杆轴颈顶点读数； H '—无块规处连杆轴颈顶点读数。

则两连杆轴颈的角度误差为：⊿θ=︒30-θ图1.2曲轴经上述方法测量得：()d e D A h ++-=21=100.5-()24152521++=68.5mmH '-H =0.15()e H H -'-=21sin θ=0.5-1515.0=0.5-0.01=0.49查表得：θ=1229'︒⊿θ=︒30-θ=︒30-1229'︒=93'这对连杆轴颈的夹角为93120'︒。

如果得到的⊿θ为负值，则说明这对连杆轴颈的夹角小于120°。

3）连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度，只要在图1.4的基础上或在偏摆检查仪上，测量连杆轴颈外圆最长距离的两点最高点（最低点）数值，两者的差值为二轴线之间的平行度误差。

4）同理检查各主轴颈轴线的同轴度，测量各主轴颈外圆最长距离的两点最高点（最低点）数值，两者的差值的一半为各主轴颈的同轴度误差。

5）曲轴的径向圆跳动和端面圆跳动，只要将曲轴在偏摆检查仪上旋转一周内，分别测得各主轴颈外圆和轴端面上百分表的最大读数与最小读数之差即为径向跳动和端面跳动误差。

三、操作实习1、内容和要求（1）用V形铁装夹支承测量（图1.2）三拐小型曲轴连杆轴颈120°的均布情况，要求测量方法正确。

（2）用偏摆检查仪或V形铁装夹支承测量连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度误差。

（3）用偏摆检查仪测量（图1.5）JT370三柺曲轴主轴的同轴度、径向圆跳动和端面圆跳动。

（4）完成测量学习内容后，写出测量内容、方法、测量数据和误差结果报告。

2、测量中的注意事项（1）测量前，被测件要支承稳定，同时做好量具和工件被测表面的清洁工作。

（2）使用偏摆检查仪过程中，按有关操作程序进行，严禁撞击划伤等现象的发生。

（3）仪器使用完毕后，应用防尘罩罩好，以免尘土落到导轨及有关表面上，以保证仪器使用精度。

14图1.5 JT370三拐曲轴模块二车床导轨检测一、教学要求1、理解水平仪、光学平直仪等仪器的结构原理；2、掌握水平仪、光学平直仪等仪器的使用方法；3、掌握机床导轨直线度误差的测量方法和技能；4、掌握机床导轨平行度的测量方法和技能5、理解导轨检验桥板的结构和使用特点6、了解测量中应注意的事项。