曲軸配重塊半徑檢具設計
2013-12-30 來源：數控機床市場網 作者：哈量具刃具集團 孫廣東
曲軸是發動機的核心零件，不僅結構復雜，而且加工精度和加工難度較大。其中，曲軸配重塊的尺寸精度，位置精度，如圖1所示，配重塊的尺寸精度為回轉半徑φ77.5 mm，公差是0.2 mm，與主軸回轉半徑中心同軸度為0.1mm。一般檢測配重塊回轉半徑的方法通常采取在找正曲軸之后，利用高度尺測量配重塊的高點a值，測量曲軸頸高點a’值，再用千分尺測量曲軸頸半徑R值，通過計算回轉半徑e’=(a-a’)+R，然后計算與理論值e的差值來評定工件是否合格，即︱e-eˊ︱≤0.2合格。這種方法測量曲軸配重塊回轉半徑的精度是可靠的，能夠滿足測量要求，但是這種檢測方法需分別檢測8個位置，檢測時間長，不能夠滿足流水線生產的需要。
為了保證與生產線加工能力相適應，根據產品的尺寸精度和形狀公差要求，在保證測量精度的前提條件下，縮短檢測時間，提高檢測效率，因此，我們設計了一套測量配重塊回轉半徑的專用檢具。該檢具采用比較測量法，將標準件做為基準，對表重復性誤差為0.01 mm，專用檢具如圖2。
圖2
1 頂尖部件 2 底座 3 頂尖 4 頂尖座 5 觸頭 6 杠桿 7 測體 8 指示表 9 夾套 10 表座 11 套管 12 ,14 套 13 彈簧 15 頂桿 16 導板
1.檢具的設計方案
（1）檢具的定位裝置、裝夾裝置設計 設計檢具，既要保證操作靈活，裝夾方便，定位準確，又要保證測量精度。因此，將檢具的設計定位基準與生產加工定位基準一致，這樣可以降低基準不同而造成的誤差。該檢具定位是以曲軸的兩個中心孔做為基準，大端采用固定頂尖，小端采用活動頂尖，通過兩頂尖對曲軸實現定位。使用時，首先將曲軸對表件安裝在檢具的兩個頂尖上，對表件的中心與兩頂尖的中心重合，然后旋轉曲軸對表件，使對表件外徑與觸頭5相接觸，通過杠桿6的1：1傳動，帶動頂桿15，推動指示表測頭，在指示表指針達到最大值時，將指針對0位。之后，再將被測曲軸工件安裝在專用檢具上，從指示表上讀取被測配重塊相應的尺寸偏差。
（2）對表件精度設計 該檢具采用的測量方法為比較測量法，是以標準件做為基準，因此，為了保證檢具的測量精度，標準件的精度必須要嚴格控制，根據曲軸配重塊回轉半徑公差為0.2mm，將檢具對表件的精度做到公差的十分之一比較合理，即±0.01mm，專用檢具的測量精度取±0.02mm。
（3）測量精度的保證 該檢具裝置是用來檢測全部8個配重塊回轉半徑尺寸，因此從中可以分析出，影響測量精度的因素主要有三方面：兩頂尖的同軸度的誤差，標準件精度的誤差，指示表的誤差。其中為了保證兩頂尖的同軸度誤差，與曲軸中心重合，考慮到現有工藝能力，為了降低機械加工的難度，通過檢查員與鉗工相配合，利用配磨調整兩頂尖的位置精度，使兩頂尖達到同軸度φ0.01mm的要求后，最后配鉆鉸銷孔，用定位銷定位。對于控制標準件的精度，在標準件組裝階段，將8個標準塊組裝在一起后，安裝在兩頂尖上，分別對8個標準塊進行調整，使每個標準塊的一致性控制在0.01mm。對于指示表而言，指示表的自身重復性為0.003㎜，在±0.05 mm內的示值誤差為0.005 mm，在測量裝置保證技術要求的前提下，能夠滿足測量裝置的示值重復性為0.01 mm，在±0.05 mm內的示值誤差為0.01 mm的要求。通過鉗工在裝配時進行調整和修配方法，可以大大簡化了加工工藝，降低加工難度，保證了設計的技術要求，滿足檢具的測量精度。
2.檢具使用方法
（1）將標準件安裝在檢具上，旋轉標準件使回轉半徑達到最高點，將指示表對0位。
（2）將被測曲軸工件安裝在檢具上。
（3）旋轉曲軸檢測配重塊的回轉半徑尺寸，在8塊指示表上分別讀取相應的最大數值偏差，偏差在公差范圍內則為合格。
3.結語
經過現場實際測量使用驗證，采用專用檢具對曲軸配重塊回轉半徑進行測量，能夠方便快捷地測量回轉半徑的誤差，并能保證足夠的測量精度，提高了配重塊回轉半徑的檢測效率，可以在3分鐘內完成曲軸零件全部8個配重塊的尺寸精度檢測，滿足生產的實際需要，與生產加工能力相適應。
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