利用坐标测量机测量键槽对称度问题的分析.pdf

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1、内燃机与配件2014年第1期利用坐标测量机测量键槽对称度问题的分析TheAnalysisofUseMeasuringMachineinMeasuringKeywaySymmetric王富传潘琦(潍柴动力股份有限公司)[摘要]本文通过分析我公司WD615、616()柴油发动机产品在装配过程中，因键槽对称度超差而出现的质量问题，较全面地介绍了坐标测量机关于轴类键槽对称度的测量和评价方法。[关键词]坐标机测量对称度轴类键槽1问题的提出我公司生产的WD615、X6160等柴油机，其中多处传动机构都是通过平键作为连接件连接键槽来传递扭

2、矩，输出动力。在实际装配过程中．有时会发生安装不到位的质量问题．如齿轮与凸轮轴、曲轴装配时，发现齿轮越向长度方向装配越紧．有的还没到正确位置就抱住，导致无法装配。这些都涉及到零件键槽轴线对称度的检测问题。在测量和评价轴类键槽对称度问题时．一方面键槽面积一般较小，造成检测困难：另一方面因测量和评价对称度方法不正确而产生误判。因此采用合理的方法准确的测量和评价这些键槽对称度误差．对于提高产品质量、预防装配问题发生非常必要。2下面分析轴类键槽位置的几种情况键槽的位置在加工中通常会出现三种误差：(a)在键槽的长度方向上．键槽对基准轴

3、线的偏角d：f图11(b)在键槽深度方向的截面上，因键槽两侧的对称中分线不对中而产生的偏角1；(图2)(C)在轴的径向上反映出来的由于键槽加工深度不一致而产生的倾斜角8；(图3)门扑Y1＼／h飞叫∥I图1图2图3根据国标GB厂rl182—2008形状和位置公差的规定对称度的定义是：公差带为距离为公差值t且相对基准中心平面对称配置的两平行平面之间的区域(图4)。国标和三坐标软件厂家提供评价键槽对称度的方法(如图5图6)，描述的都是测量长方体类T件对称度的方法：即以两面的中分平面为基准面，然后评价对称度。一般来说．非轴类工件的对

4、称度的测量和评价比较容易实现，而轴类工件对称度的评价却有很多困难。‘■{自田4我公司的产品，涉及到对称度的恰恰都属于轴类键槽对称度的问题(如我厂6160柴油机中件号616006010100凸轮轴、件号160Z．06．43A凸轮轴正时齿轮)，长方体类工件以中分平面为基准．而轴类丁件的基准却是直线．长方体类工件中分平面具有唯一性，而轴类T件通过轴线的基准面却有若干．这是二者的区别。因此只有找到符合国标对称度定义且与基准轴线共面的中心平面，才能实现对称度的准确评定，这是评价轴类对称度的关键。由于国标和i坐标软件厂家都没有提供寻找该

5、中心平面的方法，所以我们必须要自行设计、编制相应的测量程王富传潘琦：利用坐标测量机测量键槽对称度问题的分析4l序，通过不同的计算和测量手段，找到该中心平面。下面分别分析轴类工件对称度的测量和评价方法。F{-*-io,-IA．I里匿亟Ⅱ卜]鞋垂措Ⅱ型图5图62．1轴向的偏离先分析上述2．(a)中描述的情况(见图7)：键槽对称中分面与基准轴线A1A2在长度上有偏角仅。设键槽长度为L，对称度误差实际就是求与基准中心平面PLo对称配置的两平行平面PL．和PL2之间的最小宽度f1．，两平行平面PL．和PIa应包容被测实际中心平面PL实

6、，由此可知最小宽度fL的计算公式为fIjL*sinc

7、【。当仅角较小时，可近似用公式fljL*tga(公式1)替代编程思路是：在键槽的中部，分别测量键槽两侧面的点3和点8，并计算出它们的中分点14。由此，通过基准轴线A1A2，及线外的一点14可以唯一确定一个平面(见图8)，此平面就是我们要找的，与基准轴线共面且通过键槽中部两侧中分点14的基准中心平面。具体编程方法：测量两圆构造直线找正设为Y+(即图8中的基准轴线A1A2)．在键槽的两侧面沿长度方向对称打点(根据键槽长度均匀分布)，把两侧面点的Z值保持一致．然后做点3和点8对

8、称点的中点，把中点14垂射到基准轴线上得到一点0，点0和点14建Z+作为第二轴，然后点O作为X、Y、Z方向的原点，再用两侧面点构造特征组，最后再评价对称度即可。下面附测量的程序。过基】I■瞻AlA2竹中尊平liPL0／L／1、＼Z—t二二a一一AI每—三纠一。＼———一fLI程序开始：圈7图8圆1特征／圆，直角，外，最小二乘方终止测量／圆2=特征／圆，直角，外，最小二乘方终止测量／直线A1A2=特征／直线，直角，非定界构造／直线，最佳拟合，3D，圆1，圆2，，点3=特征／点．直角终止测量／点8=特征／点．直角终止测量／点14

9、=特征／点，直角构造／点，中间，点3，点8原点=特征／点，直角构造／点，垂射，点14，直线A1A2A2=建坐标系／开始，回调：A1，LIST=是建坐标系／找平，Y正，直线A1A2建坐标系／旋转圆，Z正，至，原点，AND，点14，关于．Y正建坐标系／平移，X轴，原点建坐标系／平移，Y轴，原点