浅谈机械加工中的锥孔检测

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浅谈机械加工中的锥孔检测

杨培荣

(陕西汉德车桥有限公司陕西西安710200)

摘要:锥孔加工在机械加工中经常遇到,而锥孔检测由于其特殊性,尤其着色面积的检测,国家标准

虽有描述,但现场由于专业检验人员技能的差别,操作性不高.本文作者根据多年从事机械加工及检测

方面的经验,介绍了涂色法检测锥孔一些经验方法.

关键词:锥孔检测;涂色法;圆锥直径;圆锥角;着色面积

锥度在机械结构中应用很广,圆锥配合是常用的典

型结构.它具有较高的同轴度,配合自锁性好,密封性

好,间隙和过盈可自由调整等优点.圆锥结合时,一般

对锥度要求比对直径要求严,所以在大批量生产条件

下,多采用圆锥量规涂色研合法检验工件锥角.

涂色法检测操作简单,直观,快捷,但由于现场操

作人员的技能,经验的差别,对涂层厚度,研合方法等

往往控制不到位,会影响涂色面积及形状的分布,直接

影响了对结果的判断.

作者根据多年从事机械加工及检测方面的经验,介

绍了关于涂色法检测锥孔的一些经验方法.

1,涂色研合法检测锥角

1.1选择合适精度等级的量规

检测用量规的选用:1,2,3级三个圆锥锥角公差

等级的圆锥量规分别用来检验下列锥角公差等级的工件的锥角.

1级用于检验锥角公差等级为AT3,A114的工件的

锥角;

2级用于检验锥角公差等级为AT5,AT6的工件的

锥角;

3级用于检验锥角公差等级为AT7,AT8的工件的

锥角.

1.2工件表面粗糙度的要求

圆锥锥角公差等级为AT3~AT6的工件表面粗糙

度Ra值应小于0.40m,圆锥锥角公差等级为Ar7～

AT8的工件表面粗糙度值Ra应小于1.6um.

1.3涂色准备

显示剂通常可以是红油,蓝油或红丹粉,一般车间

现场红丹粉较常见.配制时采用20#机油将红丹粉调匀,保证浓度合适,显示剂点在塞规上既不能流动,也

要能够保证较薄厚度的涂抹层,涂痕应连续.

1.4涂色操作

将调好的红丹粉涂在锥体上(工件或塞规)沿母线

方向均匀地涂上2～3道或多道痕迹,道数越多越能更好地反映锥孔的轮廓误差.研合时的轴向测力应控制在100N以下.涂层厚度6在国家标准中根据圆锥长度及工件锥角的公差等级给出了参考的最大值,但在实际操作中不好测量,多凭经验掌握.涂层厚度6也可计算取值:圆锥直径公差单向分布的为T【I/2,双向分布的为Df4o

1.5结果判定

按照国家标准,涂色接触率应不小于表1中规定.

表1

工作量规的工件锥角公差等级接触率%大于

AT3851

480

r5752

AT670

1653

AT860

一

般由于在涂层厚度的掌握上每个人有一定差异,

在工件与工作塞规研合后一般即使锥角合适,也很难达到着色面积的要求.所以在实际检测时笔者认为可以依西厕

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据研合后的接触位置,接触形状以及涂层被均匀擦去的长度尺寸占总长度的百分比来确定锥角是否合格,也可判定锥度的大小趋势.按偏差分布形式有以下三种方式:

a)单向分布上偏差

接触区域见图l(按3道涂层):

图1

若每道涂层a/b~75%,则说明锥角合格.

b1单向分布下偏差

接触区域见图2(按3道涂层):

图2

若每道涂层a/b>~75%,则说明锥角合格.

C1对称分布

接触区域上述两种分布趋势均有可能出现.

2,圆锥直径的检测

用工作量规检验工件的圆锥直径时,工件的大端直

径D(或小端直径d)的平面应处于z标志线内.z标

志线是根据工件圆锥直径公差,按其锥度计算出允许的轴向位移量.即:

Z=TD工件/C×10

式中:

TD工件——工件的圆锥直径公差,单位为微米(pm); z——允许的轴向位移量,单位为毫米(mm);

C——工件的圆锥锥度.

3,圆锥角公差换算

在有些图纸的标注中,未直接给出圆锥角公差,我

们可通过下列方法进行换算.

(1)图中给出圆锥直径公差TD时,我们根据给定

的圆锥直径公差等级,在GB/T11334《圆锥公差》标

准附录A中查出最大圆锥角误差△amax.标准中数据是圆锥长度L为100mm,圆锥直径公差TD所能限制的最大圆锥角误差△amax.圆锥长度不等于lOOmm时, 需将表中的数值乘以IO0/L,L的单位为rain,计算得

到圆锥角误差值.然后在该标准《圆锥角公差数值》表中,即可查到对应的圆锥角公差及其等级.

(2)图纸未直接给出圆锥直径公差TD,给出的是

锥度及端面不齐度(允许的轴向位移量).我们可以根

据下列公式计算出工件圆锥直径公差TD.

TD工件=Z×C×10

式中:

TD工件——工件的圆锥直径公差,单位为微米(11 m):

Z——允许的轴向位移量,单位为毫米(1111I1);

C——工件的锥度.

计算出工件的圆锥直径公差后,再重复(1)中的

步骤.

(3)图纸直接给出着色比例要求,我们可根据本

文表1中的数据,确定工件的圆锥角公差等级,然后再

根据锥度长度,在GB/T11334《圆锥公差》中查找圆

锥角公差.

4,应用示例

以汽车转向节臂的锥孔检测为例,图纸给出零件锥

孔锥度为1=8,大端直径公差为3o"

mm,锥孔长

度45mm.检测步骤如下:

(1)我们先根据图纸上给出的圆锥直径公差,按

照本文介绍的方法换算出工件圆锥角公差等级,再根据表1确定相应精度等级的锥度塞规;

(2)大端直径的检测.将塞规检测表面和工件锥

孑L擦拭干净,轻轻塞入锥孔内看端面是否在塞规两条刻线之间,在之间则符合要求,否则尺寸超差:

蕊丽

(3)锥度着色检测.计算涂层厚度:6=0.033/2

=0.0167mm.如果着色要求为75%,则在75%处的6

_0.0167~0.75=0.0125唧.沿锥度塞规圆周的三等分处,均匀地涂三条线,然后轻轻将两锥体研合在—起,研合时轴向测力控制在100N以下,转动100.～120..

(4)结果判定.抽出塞规,仔细观察,如果外锥

体上每道涂层都均匀的擦去要求的比例时,则可断定锥度着色合格.如果着色面积符合要求的同时,在工件内

锥面上有棱状痕迹,该排列均布的棱柱状通常为加工中