精密型轴承内径测量方案
轴承内外径检测
一、研究意义轴承是当代机械设备中一种重要零部件。
它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
轴承在航空武器装备中的使用十分广泛，是使用数量较多的标准件之一。
除了使用数量多之外，轴承所使用的部位也十分重要，大量应用于飞机的动力系统（发动机），传动系统，操纵系统以及执行系统等飞机的关键和重要系统中，这些系统的可靠性对型号的安全有着关键的影响。
轴承一旦失效往往带来发动机停车、电机停止供电、液压系统故障等严重后果，是很多飞行事故和征候发生的重要源。
我国某型发动机在研制试验过程中出现过十几起轴承故障，其中2 起导致发动机整机毁坏。
由于航空轴承的使用环境恶劣，技术要求高，寿命和可靠性要求也非常高，因此对其产品的质量和可靠性要求极高。
轴承的质量和可靠性与轴承的设计、制造、试验、选用、安装、使用、维护、运输、包装、保存等各环节都密切相关，忽略了任何一个环节都有可能造成轴承的失效或无法满足使用要求。
因此，针对航空轴承的内外径检测，设计一个精密的光电检测系统是十分重要的。
二、研究目的目前国内轴承检测系统相对比较落后，生产中所使用的专用检测仪器多达200种以上，其中大部分为机械式，并通过标准件进行比较测量，这些仪器的弊端主要表现在以下几个方面：首先，生产和质检环节完全分离，不是在生产过程中对产品质量进行修正。
其次，信息化并未在检测技术中完全实现，这样在生产过程中，信息反馈跟不上检测系统节奏，不能真实有效地反应出被测件质量。
再次，这些机械式轴承专用仪器在轴承测量时对检查员操作技术水平要求高。
最后，对于一些特殊轴承，测量力对测量精度也有一定影响。
由以上所列举这些弊端可以看出，国内轴承检测行业还存在着不足。
非接触式测量技术光学测量技术在光机电一体化发展的大趋势下被更多的应用于高精度检测领域。
非接触测量可以在不接触工件的情况下对工件进行高精度测量，既不损伤工件测量表面，又具有高效率的特点。
因此，在光学测量技术的基础上，向非接触测量方向发展十分重要。
轴承的检测方法
轴承的检测方法
◎滑动轴承外径检测方法
外径采用 DIN1494 标准第二部分第二种方法检测
在手的压力作用下（最大值为 250N ），轴套应能推入“通”环规，而不能进入“止”环规。
“通”环规
◎滑动轴承内径测量方法
本说明书所标的内孔公差，为轴套装配 H7 座孔中， 0 位值时的尺寸，因此轴套内径公差尺寸检验，须将轴套以一定的压力压入 0 位值公差的座孔（见表），然后用塞规进行检验。
塞规的通端通过，止端止住。
为使轴套在内孔检测时不影响变形和避免外径变小，通常采用同步放大的办法测量内径。
例：（E.G）Φ34+0.085 +0.045*30+0.033 +0.000*30检验座孔
(Inspection housing)Φ34.045
内孔检验塞规（I.D.gauge）：通端 (go)
Φ30.045，止端（No go）Φ30.078。
轴承专用量具检定方法
1．范围本文件规定了轴承专用量具的检定方法，适用于公司计量室对各种轴承专用量具的检定。
本检定方法为工作的基本方法，在保证测量精度的前提下，也可以采用其它方法。
2．轴承专用量具的分类2.1标准件：例如内径、外径、角度、沟径、滚道、滚子标准件等。
2.2样板：例如滚（沟）道位置样板、角度样板及曲率半径样板等。
2.3极限量规：例如涂色量规等。
2.4其他量具：3．检定项目说明在专用量具新加工后的入库检定中，必须按照技术要求全面的进行检定。
在使用过程的周期检定中，只检定公称尺寸和实际误差和有关形位公差。
4．检定方法4.1专用标准件的检定4.1.1磨工内径及外径标准件直径在100mm以下的标准件，可在卧式光学计上用3等量块比较测量，也可以用经过委外检定的基准件进行比较测量。
直径在100mm以上的标准件可用基准件直接进行比较测量。
考虑到测量习惯问题，标准件在磨制时应尽量将尺寸控制在负偏差。
同时，偏差值不应超过测量公差范围的一半，否则应做降级或报废处理。
4.1.2车工（软磨）内径、外径标准件委外加工或由磨工标准件改制车工（软磨）标准件，可在卧式光学计上用相近尺寸的磨工标准件比较测量，也可以用经过委外检定的外径千分尺在轴承专用测量仪上比较测量。
在磨制时应尽量将尺寸控制在负偏差。
同时，偏差值不应超过测量公差范围的三分之一。
也可以使用在线产品挑选标准件，偏差值不应超过测量公差范围。
调选此类标准件的原则是椭圆锥度尽量要小，表面粗糙度相对较低且倒角适中。
此类标准件因未淬火，硬度较低，所以最长使用周期不应超过一个批次的生产周期。
使用期间出现异常或批次结束后，都应及时复检。
4.1.3高度块高度块有两个平行的工作面，要求检定平行度和中心长度。
平行度和中心长度用外径千分尺（或立式光学计）进行检定。
检定平行度时，要检五个点（中间一点及四个角各一点），最大差值应不超过平行度的允许误差。
高度块的误差按中心长度决定。
当误差不超过±0.01mm时，在检定证书上不用标示出具体偏差值，只给出合格结论即可。
轴承成品测量方法
封闭轴承在封闭前测量。
续表4
轴承类型
深沟球轴承、角接触球轴承
测量项目
成套轴承内圈径向跳动内圈端面对滚道的跳动
Kia Sia
测
量
部
位
测
量
示
意
图
测
量
工
具
轴承公称外径mm
仪器型号
30～62
B023
62～100
B024
110～215
B025
230～360
B026
测量仪表
刻度值
表13凸出量的测量
轴承类型
角接触球轴承
测量项目
成对安装角接触球轴承同侧端面高度差（凸出量）δ
测
量
部
位
测
量
示
意
图
测
量
工
具
轴承公称外径mm
仪器型号
≤360
凸出量测量仪0908—49
测量仪表
刻度值
0.001千分表
测头
球测头
尺寸基准
标准件
简
要
说
明
测量方法及仪器的调整，详见Q/WZ.J7206--92《成对安装角接触球轴承凸出量测量仪调整规程》
座圈与内组件滚动体接触程度以涂色法检查，放置方法与测量位置相同。
表3旋转精度的测量
轴承类型
测量项目
成套轴承外径向跳动外圈端面对滚道的跳动
Kea Sea
测
量
部
位
测
量
示
意
图
测
量
工
具
轴承公称外径mm
仪器型号
30～100
B013
轴承内径圆度测量方法
轴承内径圆度测量方法
轴承内径圆度测量有多种方法，以下提供三种常见方法：
1. 手动测量法：
工具准备：游标卡尺、千分尺、钢卷尺、百分表和外径千分表等。
测量步骤：
1. 将游标卡尺插入轴承内孔内，使其平行于外圆，以对称的方式分别测量内径的两个侧面所对应的直径，记录两次测量结果，取平均值。
2. 使用外径千分尺分别在轴承内孔的两个方向上测量内径。
3. 使用百分表进行内径检查，检查内径的进口部和出口部，记录两次测量结果，取平均值。
2. 卡尺测量法：将卡尺的测量爪放入轴承内孔中，用卡尺刻度尺上的读数确定内径尺寸。
3. 使用轴承内径测量仪：将待测轴承放在内径测量仪上，根据仪器测量显示出的数值就可以确定轴承的内径尺寸。
总之，测量轴承内径的方法有很多种，可根据实际需要选择合适的方法。
如果需要更精准的测量结果，建议使用专业测量工具或设备进行测量。
轴承内径测量方法的研究
表 2 测量数据
截面 1 (mm)
截面 2 (mm)
1
2
仪器示值
3
4
5
6
平均值
理想值
最大误差
12919728 12919726 12919730 12919724 12919730 12919729 12919728 1291973 010006
12919747 12919746 12919748 12919749 12919748 12919747 12919748 1291975 010009
第 31 卷第 1 期 2005 年 1 月
中国测试技术 CHINA MEASUREMENT TECHNOLOGY
Vol131 No11
Jan ,2005
轴承内径测量方法的研究
李永怀 , 崔建英 , 冯其波
(北京交通大学理学院 ,北京 100044)
摘 要 :提出一种轴承内径的测量方法和总体方案 ,实现了高精度 、智能化的测量 ,减小了人工测量误差 ,具有很高 的实用性 。 关键词 :轴径测量 ;瞄准与定位 ;自动测量 中图分类号 :TP271 + 14 文献标识码 :A 文章编号 :167224984 (2005) 0120039202
术 ,2000 ,26 :45 - 511 [3 ] 吴德馨 ,钱 鹤 ,叶甜春 ,等 1 现代微电子技术 [M]1 北
京 :化学工业出版社 ,20021
(上接第 40 页)
也带来了测量误差 ,而定位引起的测量误差是误差 的主要来源 。系统的最大测量误差 019μm 小于检 修允许的极限误差 8μm[3] ,完全可以用于生产现场 。
Abstract: A new method to measure bearing inner diameter is developed and the composition of the measure system is described1The system can locate and measure automatically and suit to be used in production field1 Key words :Diameter measurement ;Location and collimation ;Automatic measurement
轴类零件直径的测量
轴类零件直径的测量 Courseware template
二、千分尺 4、千分尺的测量范围和精度
• 千分尺的测量范围和精度
测量范围
0～25 25～50 50～75、75～100 100～125、125～150 150～175、175～200 200～225、225～250 250～275、275~300
二、千分尺 5、千分尺的使用方法与维护 （5）轻轻取下千分尺。这时，外径千分尺指示数值 就是所测量工件的尺寸。
（6）使用完毕后，应将外径千分尺擦拭干净，并涂 上一层工业凡士林，存放在卡尺盒内。
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6.05mm。
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二、千分尺 3、千分尺的读数方法 •读法示例
• 在固定套筒上读出的尺寸为35.5mm； • 在微分筒上读出的尺寸为：
12（格）×0.01mm =0.12mm； • 上两数相加即得被测零件的尺寸为
微螺杆顺时针旋转一周时，两测砧面之间的距离就缩小 0.5mm。
微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周 时，测微螺杆就推进或后退0.5mm，微分筒转过它本身 圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为：
0.5÷50=0.01(mm)。 由此可知：千分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出 0.01mm，也就是千分尺的读数值为0.01mm。
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轴承套圈圆度测量方法
轴承套圈圆度测量方法
轴承套圈的圆度测量有多种方法，以下是一些常见的测量方法：
1. 两点法（直径测量法）：使用千分尺、比较仪等测量工具，将被测圆某一截面上各直径间的最大差值之半作为该截面的圆度误差。
这种方法适用于测量具有偶数棱边形状误差的外圆和内圆。
2. 三点法（V型块测量法）：将被测工件置于V形块中进行测量。
使被测工件在V形块中旋转一周，从测微仪读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。
这种方法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆和内圆。
3. 投影法：在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心度比较，从而得到被测工件的圆度误差。
这种方法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。
4. 坐标法：在带有电子计算机的三坐标测量机上测量，根据测量的数据拟合出一个圆，并计算出其圆度。
5. 回转轴法：有感测器回转和工作台回转两种形式。
前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。
按回转轴法设计的圆度测量工具称为“圆度仪”。
以上是一些常见的轴承套圈圆度测量方法，选择哪种方法取决于具体的测量需求和条件。
如有需要，建议咨询专业人士。
内径测量仪操作规程
内径测量仪操作规程一) 工作前的准备工作：打开总电源和出库柜电源。
触摸屏上打到“自动模式”，选择“微控”，启动“微控在线启动”。
打开电脑，启动轴承库程序。
二) 上位机程序选择“智能大库-【入库】”界面。
三) 打开电锁开关,检测分机预热5分钟左右。
二)选择检测分机控制旋钮，测量150轴承把旋钮旋到150位置，否则把旋钮旋到130位置。
三)样环校准。
过程如下：1、手动状态下（指示灯熄灭），在分机液晶屏上方“0000 0000”的状态下，按“Ⅰ转”使测量头刚完全出来，立即再按“Ⅰ转”按键，停止测量头。
2、按检测分机上的“↓”向下翻屏，出现：内径A 130.004变动量A内径B 130.017变动量B。
内径差：3、看数据屏右上方有没有出现大写字母“P”，如有按“屏蔽”键，取消屏蔽状态，才能设置标准环值。
4、把样环正常地套进测量头A中。
5、按“设置”键，使检测分机处于设置状态，数据下方有个光标在闪动，才能数据输入数值。
6、按数字键“1”、“2”、“9”、“.”、“9”、“8”、“6”，150为“149.977”，输入标准环A标定值。
7、按“确定”键，保存标准环A值。
8、取下样环然后再套上去，观察分机上的校验值，第一次和第二次校验的差值应在0.002范围之内。
9、把样环正常地套进测量头B中。
10、按数字键“1”、“2”、“9”、“.”、“9”、“8”、“6”，输入标准环B标定值。
11、按“确定”键，保存标准环B值。
12、按“设置”键，退出设置状态，光标消失。
13、按“屏蔽”键，锁住标准环值，数据屏右上方出现大写字母“P”。
14、按“出料”键，在分机液晶屏上方“0100 0000”的状态下，按“Ⅰ转”使测量头退回到“1001 0110”状态下，立即再按“Ⅰ转”按键，停止测量头。
15、按“自动/手动”键，选择自动状态，自动指示灯亮。
四）提升轴承把待测量轴承放入测量滑道上，控制柜旋钮打到“在线”位置，轴承挡住光电开关，轴承自动提升。
关于提高测量轴类零件内外圆同轴度精度的操作方法
关于提高测量轴类零件内外圆同轴度精度的操作方法一，简介随着集团制造的机床加工精度越来越高，主轴转速越来越快，，对其机床内部主要零件的加工要求也越来越严格。
镗杆，作为镗床最核心的零件。
在高速切屑时，要保证机床运行精度，只有严格控制镗轴内孔与外圆的同轴度，才能保证在其高速旋转中，旋转中产生较小的偏心力，同时减小主轴箱的震动。
通过对超声波脉冲反射原理的理解，用超声波测厚仪测量镗杆内外圆的壁厚并标识偏心方向后及时反馈给加工车间，在保证测量精度的同时也提高了生产效率，而且对传统的带有局限性的电感仪测量方法，也是一个技术上的革新。
二，应用领域超声波测厚仪采用最新的高性能、低功耗微处理器技术，基于超声波测量原理，可以测量金属及其它多种材料的厚度，并可以对材料的声速进行测量，也可以对各种板材和各种加工零件作精确测量。
通过利用不同工作频率的探头，可以测量内外圆壁厚150mm以下的所有轴类零件。
三，与国内外行业对比在传统的轴类零件内外圆同轴度的测量领域中，常常利用现将零件临床找正其外圆于公差要求内，打表检测其外圆和内孔的圆跳动后，计算出同轴度误差和偏心方向。
四、技术原理超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
同时，MMX6/MMX6DL型超声波测厚仪，还增加了涂层穿透功能，当发射的超声波脉冲穿过耦合剂与金属并从底部反射。
反射回波在金属中往复反射，每次只有一小部分回波穿过涂层返回。
两个小回波之间的时间即是声波在金属中的传播时间，与金属厚度相对应。
回波不需要是连续的，仪器可以自动判断回波并计算出厚度值。
每次确认最小的三个回波，即自动测量验证系统（AMVS）。
利用此技术，可以消除测量时，内孔附有涂层而带来的测量数据的偏差。
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精密型轴承内径测量方案
项目承接方公司名称: 北京伊斯来福机电设备有限公司
项目编号：LYC2012
德国DIATEST孔径测量系统是根据DIN EN ISO 9001标准制作而成。
通过完美的制作加工工艺，产品达到了世界顶级水平。
DIATEST的服务理念是：给DIATEST所有的客户提供合理的价格、卓越的品质、专业的建议、交期的保证，得到了DIATEST全球合作伙伴的高度赞赏。
BMD塞规式测量系统优越性说明
BMD塞规是具有自动定中心功能的高精度测量系统。
BMD塞规使用方便，适合静态和动态测量。
通过手动测量可以检测出圆柱孔各个截面的尺寸偏差、椭圆、锥度；也可安装在测量设备上进行自动测量。
测量系统具有操作简单，测量过程不需要找拐点、一致性高、重复性好、检测效率高、精度高、结构牢固、将人为误差降到最低等优点。
仪器的显示部分可以使用机械表、数显表或通过传感器连接到分析设备；可提供动态、静态数据分析、基本尺寸控制和一些其它使用功能的外围设备。
方案1. 手动测量
德国DIATEST塞规式无线测量系统简介
电子塞规测量系统主体采用BMD塞规式测头，数据传输采用无线装置-万分表DIATRON 1000。
该装置为孔径测量行业国际最先进产品，测量系统有七个显示位，数据通过无线电传输，安全性高。
内置式高精密传感器保证了测量数据的重复精度为0.0002mm，操作简单只需轻按手柄处按钮即可将数据发送至数据显示及分析统计装置，同时采用交通灯三色显示（红色-测量结果超出允许公差；黄色-测量结果超出预警公差但在图纸允许公差范围内；绿色—测量结果在预警范围内）提供测量结果超差报警。
既可在万分表上直接编程，也可使用电缆与
PC或显示装置连接编程或传输测量数据。
免费提供简单的数据接收程序软件。
德国DIATEST公司生产的高精度塞规式测量头特别适用于大批量生产中的自动及手动测量，其特有的导向圆柱体设计，保证了测量结果的可靠性，解决了孔径测量的对中难题，最大限度地减少了人为因素对测量结果的影响，从而能够方便、快速、准确地得出测量结果。
塞规式无线传输测量系统参数：
●重复精度：0.0002mm
●分辨率： 0.0001mm
●线性误差：测量范围内为≤1％
●传输距离：根据测量环境不同测量距离为20m – 200m
●无需更换电池即可操作4000h，或传输数据两百万个
●万分表防护等级为IP65
●使用寿命：满足100万次以上测量要求
●结构形式：积木式结构，随意组合
●适用环境：特别适合在生产现场使用
孔径测量系统的数据显示及统计分析装置采用-DIATRON6000—该装置为具有SPC功能的多通道数据显示装置，即可显示模拟量也可显示数字量，连接传感器数量最多可达8支。
彩色LCD显示屏可通过彩色条显示四个特征，即（绿色-测量结果在公差范围；黄色-在预警公差内；红色：测量结果超出公差允许范围）和测量结果数字量显示。
DIATRON6000既适用于在线检测也可用于实验室检测。
通过触摸屏即可简单直观的编程该装置。
通过触摸屏就可进入所有功能并且可以编程。
可通过USB端口与PC交互（既可编程也可传输测量结果）操作。
测量数据显示及统计分析装置—DIATRON6000特征：
●图像显示屏5.7″(分辨率：320×240)
●最多可连接8个半桥式传感器
●既可平行测量也可连续测量
●每个通道可存储测量数据多达8700（含测量日期和时间）
●触摸式显示屏
●测量结果三色显示，不合格时可报警
●既可进行静态测量也可进行动态测量
●通过3个USB 端口可与PC 交互操作
●测量结果分辨率：0.001mm 或0.0001mm
●测量数据可公英制转换
●设置范围：±999.00
●通过USB 端口可升级软件
●可将显示单元固定在工作台或墙壁上
●显示单元在垂直方向旋转180º时，
显示屏也可旋转相应角度，操作简单。
方案2.自动测量
孔径自动测量仪是集机、电、算一体化的精密计量仪器，仪器与传统的轴承孔径测量方法相比较大大提高
了测量效率及减轻工人的劳动强度，仪器具有极高的性价比，广泛用于机械行业的大批量生产现场。
孔径自动测量仪可根据用户需求配置①手动上下料（或）②自动上下料和工件自动旋转（或测头旋转）功能，BMD动作过程是自动定位找中心，完成测量。
测头驱动由步进电机和油缸构成，由驱动系统驱动传感器在检测范围内随意取样，该装置具有传动平稳，刚度高的特点，确保了取样精度。
系统采用传感器技术与信号处理技术为支撑的方案，利用接触式位移传感器获取检测信号，实现数据的快速、高精度采集，程序可实现良好的人机对话，数据处理和储存功能。
系统可满足的技术要求
1.评定孔径各截面最大、最小值及椭圆、锥度
2.按用户要求可配置自动整列机构，不合格品分档包括：废品、返工品、椭圆超差品、锥度超差品。
3.按客户要求完成单一截面或多截面孔径及形状评定
4.按客户要求完成对内孔360º检测或圆周内取点位检测
5.成套仪器重复精度不低于0.0015mm；线性误差:被测件公差的1%
6.按用户需求可绘制内孔母线形状曲线图，绘制单一截面误差形状图，对被测量孔任意截面尺寸、深度实时
查看分析。
7.需要测量不同的内径尺寸时，换活简单、快捷、方便易调整
显示及软件配置部分
1.按用户需求配置德国DIATRON6000触摸屏电子显示仪（具体功能参看手动配置说明）
2.可配置北京伊斯来福公司软件系统，系统采用了性价比较高的PC机及PLC系统设计的传统模式，操作简单，
功能全面，操作面板为触摸屏，可以直接点击进行相关操作。
系统所用PC机的选择是基于性能与价格约束的基础上进行选择，首先必须满足系统的运用要求，PC机在工作中要执行大量复杂的任务，管理和处理大量的检测数据，因此对PC机配置要求较高。