一种轴类零件中心孔失圆的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴类零件，具体涉及一种轴类零件中心孔失圆的检测方法。
【背景技术】
[0002]通常轴类零件最终精加工需要采用磨削，以保证轴颈尺寸精度及形位公差(如轴颈的圆度、圆柱度等)，磨削过程的定位基准一般为轴类零件两端的中心孔，中心孔的加工精度会直接影响加工零件的精度。根据现有的加工设备情况，中心孔加工一般分为两种情况:一种情况是，轴类零件不动，刀具旋转进行中心孔的加工；另一种是轴类零件旋转，刀具不动，这种情况需使用中心架支撑在工件轴颈上，上述两种加工方式采用的刀具为均中心钻、镗刀、锪钻等，第一种加工方法造成中心孔失圆的主要原因主要在刀具的磨损、机床的动力头精度等；第二种加工方法造成中心孔失圆的主要原因主要在机床的三爪卡盘跳动、工件支撑中心架处轴颈的加工精度、中心架滚轮磨损、刀具等。对于中心孔失圆问题，只要采取一一排除的方法，是不难解决的。零件图纸上对中心孔的加工要求一般都有粗糙度、直径、长度及角度尺寸要求，对中心孔60度锥面的圆度虽然没有特别要求(见图1)，但它对所磨轴类零件的轴颈圆度的保证是至关重要的，理论上，机床顶尖与中心孔的配合为整个圆上完全接触(见图2，涂黑部位为接触部位)，实际上，由于顶尖、中心孔的加工误差存在，尤其是中心孔60度锥面失圆的存在，使得顶尖与中心孔的接触仅是局部接触(见图3，涂黑部位为接触部位)，由于砂轮在与工件接触磨削的过程中，完全是依靠顶尖与中心孔接触定位，特别是对于靠近顶尖部位的轴颈，经常出现加工轴颈圆度超差的问题。分析原因:磨床顶尖一般由机床厂家配备，属于精密零件，一般采用专用设备磨制而成，顶尖的精度都能得到保证，当出现磨削的零件圆度超差时，分析主要原因是加工工件中心孔60度锥面失圆造成的。但对于中心孔60度锥面的失圆情况的检测及控制要求目前尚没有一个可靠、定量的检测方法，通常是在与之配合的顶尖上涂抹红丹粉后，与工件中心孔研磨接触，粗略看一下接触情况，这种方法与红丹粉涂抹量、稀释程度及操作者的用力情况有很大关系，无法得到定量、准确的测量。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述缺点，对中心孔60度锥面的失圆情况进行定量、准确的检测并加以控制，从而使磨削轴颈的圆度得到有效的控制。
[0004]本发明利用三点确定一个圆的原理，将与工件中心孔配合的顶尖改制成仅三点接触的顶尖，用该顶尖与工件中心孔在不同的角向位置接触定位，这样就会在工件中心孔上每次接触到不同位置的三点，每次接触位置的三点确定的中心位置变动量(即中心孔失圆情况)可以通过测量接近大头顶尖轴颈处的跳动差值体现出来。如果工件中心孔为理论圆，不论在任何角度测量的跳动值均相同(即差值为零)，如果工件中心孔不是理论圆(即失圆)，那么在各个角度测量出的跳动值会有差异，该差异反映了不同的三点确定的圆中心存在差异，一个中心孔的失圆情况用最大跳动值与最小跳动值的差值可准确反映出来。
[0005]本发明提供一种轴类零件中心孔失圆的检测方法，该检测方法利用三点确定一个圆的原理，通过采用三点式顶尖接触中心孔不同的三点，各不相同的三点确定的中心的差异通过检测轴颈的跳动值反映出来，并用最大跳动值与最小跳动值的差值作为量化值。该测量方法使用的工具简单，仅需要另外准备一个三点式顶尖即可，不需要其它的检具投入，即可对目前无法定量检测的中心孔失圆情况作出准确测量。
[0006]实现本发明目的的技术方案为:
一种轴类零件中心孔失圆的检测方法，包括如下步骤:
(1)将与工件中心孔配合的机床带有的顶尖备件改制成检测用的三点式顶尖；
(2)将正常磨削工件的全型头架顶尖取下后，将该三点式顶尖安装至磨削工件的机床头架上，形成头架二点式顶尖；
(3)将待检中心孔失圆的工件吊装到机床上进行装夹，用记号笔在头架三点式顶尖和工件上分别以黑点作标识；
(4)点动机床按钮，由机床的鸡心夹拨杆带动工件点动转动；
(5)测量最接近头架三点式顶尖轴颈处的跳动值A1，跳动值为百分表上指示的变动范围；
(6)再次点动机床按钮使其停止转动，人为拨动工件按顺时针转动约90度，然后重复上述步骤:点动机床按钮，由机床的鸡心夹拨杆带动工件点动转动，记录跳动值A2 ;
(7)按步骤(6)分别人为拨动工件按顺时针转动约180、270度，并分别记录跳动值A3、
A4 ；
(8)按A1至A4中Amax-Amin的差值作为中心孔失圆的判定值，根据判定值即可检测中心孔失圆情况。
[0007]所述步骤(1)中，改制方式为工具磨或线切割机改制。
[0008]所述步骤(1)中，改制的三点式顶尖仅保留3处接触部位，每两个接触部位的宽度为2~3mm，约呈120度分布。
[0009]所述步骤(3 )中，工件上待检中心孔一端与头架三点式顶尖配合，工件另一端中心孔与尾架死顶尖配合。
[0010]所述步骤(4)中，需用鸡心夹拨杆带动工件旋转，不能人为拨动工件转动，因为鸡心夹拨杆带动工件转动时，顶尖与工件之间没有相对转动；人为拨动工件转动时，顶尖与工件之间有相对转动。
[0011]所述步骤(5)中，所述用于测量跳动值的工具为磁力表座、接杆和百分表，磁力表座的作用是作为测量工具的底座，吸附在机床上，以便进行测量，接杆用于连接百分表和磁力表座。
[0012]上述方法是取0、90、180、270位置进行测量，实际操作中也可以取更多点进行测量，但一般来说，测量四点就已完全能够反映中心孔的失圆情况了。使用该检测方法，很好地解决了轴类零件中心孔失圆的准确检测问题，可对中心孔失圆的控制提出明确、可操作的控制要求。一般地，对于中间过程用的中心孔，失圆情况要控制在0.05以内，SPAmax-Amin ( 0.05 ;对于精磨工序用的中心孔，根据工件轴颈的圆度的要求不同，应控制在
0.02 以内，即 Amax-Amin 0.02。
[0013]本发明的优点为:
1、测量工具简单，只需另准备一件三点式接触顶尖即可，不需要投入其它检具即可很好