简易轴承内孔圆度测量仪

　　摘　要：针对目前轴承内径和外滚道圆度无法现场检查的问题，设计了一个用于内孔圆度测量的工作台，改装在D923A轴承内孔测量仪上，实现了轴承内径和外滚道现场的准确检查。
　　关键词：滚动轴承；内径；外滚道；圆度；测量
　　目前轴承行业测量圆度误差的方法有机械量仪法和半径式圆度仪法。采用机械量仪法只能测量产品的外圆柱面圆度误差，由于方法简单，效率高，生产中应用极为广泛。其常用的方法有两种：V形架法和两点法。V形架法常用的V形角有60°和 90°两种，这种测量方法广泛用于测量套圈的外圆柱面和滚动体棱数及圆形偏差，测得数据要除以放大系数K（通常为2）得出该零件圆度误差近似值，俗称棱圆度。
　　目前轴承行业对轴承的内径和外圈滚道圆度无法实现现场检查，要测量现场内孔圆度误差，也只能采取抽样法，抽1-2件产品放在计量室圆度仪上测量。圆度仪精度高，调整速度慢，既不经济又不方便，满足不了现场圆度检测需要，很难控制生产过程中产品内孔圆度质量。而内圆柱表面的圆度误差，又直接影响着轴承的旋转精度、游隙、噪声、振动和寿命。 
　　1　内孔圆度测量仪的改装
　　为解决现场内孔圆度测量问题，依据测量外圆柱面的圆度测量原理，充分利用企业现有的专用测量仪器，针对内孔径测量仪D923A结构和测量方法，在不改变仪器结构和作用的前题下，重新设计用于测量轴承内孔圆度的工作台。该工作台 工作面开有3条槽，制成V形角为90°和120°的两种V形工作台；并在工作面上车数条同心圆的小印槽，还在夹角120°的半径上加工数个螺纹孔（图1）。测量轴承内孔圆度时，只要把D923A仪器原工作台卸下，换上圆度工作台，即可测量轴承内径和外圈滚道的圆度，用改进的仪器测量轴承内孔圆度与圆度仪测值（区域法）换算的系数值如表1所示。 　　2　仪器调整
　　（1）在所加工的圆度工作台面上的数条同心圆的小印糟，可便于调整仪器时找正工件中心。台面上夹角为120°的数个螺纹孔，便于测量小内孔径圆度时固定3个支承测片，方便安装测头和调整仪器。
　　（2）将被测工件放在圆度工作台面上，使工件中心与工作台面同心，并将两固定测片安装合适，紧固。
　　（3）按正常调整仪器方法，安放活动测片，调整测力，并紧固。
　　（4）选用90°V形工作台时，首先验证等腰三角形的两腰相等，即a=1.414Rmm。b=1.8478Rmm。当选用测片r=9mm时，测量边长a₁=1.414R+5.272mm；b₁=1.848R+1.370mm，3点形成等腰三角形。当选用120°V形工作台时，首先验证3边相等，即计算值a=1.732Rmm。当选用测片r=9mm时，测量边长a₁=1.732R+2.412mm。说明仪器3点调整符合要求，如图2所示。 　　3　应用效果
　　（1）把D923A仪器换上V形角为90°和120°的V形工作台，测量轴承内孔径的圆度，经多次测量，测值稳定；同时，实践表明，采用V形角为90°的工作台测得的圆度比V形角为120°的工作台测得的值更加精确，在实际测量中应首选前者。
　　（2）V形台测得的圆度值与圆度仪测得的区域值相比，换算得出的系数K值基本符合外圆柱面的换算系数K值。测量过程中，因工件的内孔形状不同，波数也不相同，判定波数很难做到十分准确，故对换算出的系数K值有一定影响。在实际检测中，仍将V形台测得值除以系数2后，确定内孔径单一横截面的圆度值。 
　　（3）换工件及调整仪器速度较快，解决了现场检测内孔圆度的困难，能及时检测出产品质量好坏。现场用改进的V形圆度仪检测内孔圆度，并用圆度仪抽样校验。
　　（4）检查产品圆度效率高，测值准确，能保证产品内孔圆度质量。其对D923A仪器的改装方法可以推广到其他内孔径测量仪器，从而扩大测量范围，以满足生产之需。
　　（5）改装的内孔圆度测量仪的测量范围为Ø15-20mm，其并不影响原D923A仪器的用途，只要替换上原工作台即可恢复原仪器的功能。