專利名稱：軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圓錐形內(nèi)孔的檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
圓錐孔的主要控制參數(shù)有錐孔錐度、錐孔小端直徑和基準端面對內(nèi)孔中心線的垂直度等。錐孔錐度主要用于控制圓錐內(nèi)孔表面錐體的角度參數(shù)，其加工精度直接影響到軸承安裝到軸上定位的可靠性和自定心性，因此生產(chǎn)中往往要嚴格控制。在錐孔大小端面直徑已知的情況下，錐孔錐度可以通過計算獲得。目前測量圓錐內(nèi)孔常用的測量方法有1、錐度塞規(guī)涂色法進行定性檢測；2、正弦儀或三坐標測量儀等進行檢測。這些測量方法必須多 エ位測量，效率較低，成本過高，難以適應(yīng)現(xiàn)場批量生產(chǎn)時的檢測要求。軸承行業(yè)對于圓錐孔圓錐角度參數(shù)通常采用圓錐滾子軸承滾道測量儀和角度標準件進行比較測量，這種測量方法沒有考慮測量支點高度對于測量的影響，因此僅是ー種近似測量準確度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有測量方法準確度不高的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的軸承套圏內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)包括設(shè)于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設(shè)備。進ー步的，所述測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于待測軸承套圈內(nèi)孔小端同一徑向平面內(nèi)，且測量支點和測頭設(shè)于沿內(nèi)孔直徑的同一條直線上；另ー測頭置于測量支點的正上方，該測頭與測量支點這兩點位于內(nèi)孔表面的同一母線上。進ー步的，所述測量支點和輔助支點為硬質(zhì)合金支點。進ー步的，所述輸入設(shè)備為數(shù)字輸入設(shè)備。本發(fā)明的軸承套圏內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法步驟如下(I)將待測軸承套圈內(nèi)孔小端面與測量平臺緊密接觸，測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于內(nèi)孔小端同一徑向平面內(nèi)，測量支點和測頭設(shè)于沿內(nèi)孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該兩點位于內(nèi)孔表面的同一母線上；(2)測量時用標準件調(diào)整兩個測量頭，以徑向輔助支點定位，讓軸承套圈旋轉(zhuǎn)一周以上；(3)通過輸入模塊輸入?yún)?shù)值并傳入信號處理模塊中，傳感器將采集到的兩個測頭信號分別送入信號放大模塊和信號處理模塊中進行放大與處理，顯示模塊則輸出顯示信號處理模塊處理后的測量結(jié)果。
進ー步的，所述步驟⑴中呈90°分布的三點偏離內(nèi)孔小端倒角設(shè)置。進ー步的，所述步驟(I)中置于測量支點正上方的測頭偏離內(nèi)孔大端直徑倒角設(shè)置，且該測頭與測量支點之間的距離盡可能接近錐形內(nèi)孔整個測量區(qū)域的長度。進ー步的，所述步驟(3)中通過輸入模塊輸入錐形內(nèi)孔小端端面平均直徑dp、兩測頭之間的軸向距離b和軸承內(nèi)圈寬度B，通過公式分別計算得到錐形內(nèi)孔小端単一平面平均內(nèi)徑偏差、錐形內(nèi)孔小端単一平面內(nèi)徑變動量Vdp ;錐形內(nèi)孔基準端面對內(nèi)孔的的垂直度Sd ;基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內(nèi)徑偏差之差A(yù)dlmp-Admp。進ー步的,所述計算公式如下
_ 7] Δ dmp = ( 5 Amax+ 5 Amin)は；Vdp = δδ “ ;Sd = ((Jjsmax -;Δλ— - Admp = (δΒ η Χ + (Jgmm)-，其中 δ ^iax為軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上第一傳感器測得的最大值；δ Μη為軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上第一傳感器測得的最小值；δ Bmax為軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上第二傳感器測得的最大值；δ Bmin為軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上第二傳感器測得的最小值。進ー步的，信號處理模塊將測量計算得到的值與標準值進行比較，通過顯示模塊發(fā)出產(chǎn)品合格與否的警報。本發(fā)明的軸承套圏內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)及方法中，測量裝置調(diào)整簡単，屬于軸承常用儀器，能滿足批量生產(chǎn)現(xiàn)場的測量需要，測量成本大大降低；單ーエ位可完成錐孔全項技術(shù)參數(shù)的測量，工作效率大大提高；采用的簡單電路控制部分完成較為繁瑣的計算過程，杜絕了操作人員人為測量誤差的產(chǎn)生，同時減輕操作人員勞動強度；電路控制部分還能實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的保存與處理，便于質(zhì)量工程師對エ序產(chǎn)品質(zhì)量進行實時監(jiān)測與控制。


圖I為軸承內(nèi)圈錐形孔測量系統(tǒng)的機械部分原理圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為軸承內(nèi)圈錐形孔測量系統(tǒng)的電器控制部分原理圖。其中1_測量平臺；2_測量支點；3_軸承內(nèi)圈；4_帶有傳感器B的測頭；5_帶有傳感器A的測頭；6_徑向輔助支點；7_信號放大器；8_信號處理器；9_尺寸輸入部分；10_測量結(jié)果輸出部分Saimx代表軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上傳感器A測得的最大值(μπι)；δΜη代表軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上傳感器A測得的最小值(μπι)；δΒ_代表軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上傳感器B測得的最大值(μπι)；δΜη代表軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上傳感器B測得的最小值(μπι)；B代表軸承內(nèi)圈寬度(mm)；a代表測量平臺I與測頭5之間的軸向距離(mm)；b代表測頭4與測頭5之間的軸向距離(mm)；d代表錐形內(nèi)孔小端単一直徑(mm)；
dp代表錐形內(nèi)孔小端端面平均直徑(_)，由由產(chǎn)品圖算出；Δ #代表錐形內(nèi)孔小端単一平面平均內(nèi)徑偏差(μ m);Vdp代表錐形內(nèi)孔小端單一平面內(nèi)徑變動量(μ m);Sd代表錐形內(nèi)孔基準端面對內(nèi)孔的的垂直度(μ m);Adlmp-Admp代表基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內(nèi)徑偏差之差
〈μ mノ。
具體實施例方式軸承套圏內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)如圖1、2、3所示，機械部分由測量平臺
I、測量支點2、徑向輔助支點6、和兩個帶有位移傳感器的測頭4、5組成。測量時將軸承套圈3的內(nèi)孔小端面與測量平臺I緊密接觸，測量支點2、輔助支點6和測頭5三點呈90°分布于內(nèi)孔小端同一徑向平面內(nèi)，同時測量支點2和測頭5應(yīng)在沿直徑的同一條直線上，測點和支點三點應(yīng)偏離內(nèi)孔小端倒角；另ー測頭4置于測量支點2的正上方，兩點位于內(nèi)孔表面的同一母線上，測頭4應(yīng)偏離內(nèi)孔大端直徑倒角，同時保證兩點盡可能位于內(nèi)孔整個測量區(qū)域的兩端。電路控制部分由傳感器A、B、信號放大器7、信號處理器8和觸摸液晶顯示屏(包含尺寸輸入部分9和測量結(jié)果輸出部分10)組成。測量時用標準件調(diào)整兩個測頭4、5，以徑向輔助支點6定位，讓軸承套圈3旋轉(zhuǎn)一周以上，傳感器A、B將采集到的兩個測頭4、5的信號分別送入信號放大器7和信號處理器8中進行放大與處理，觸摸液晶顯示屏負責(zé)將已知尺寸信息輸入和將測量的結(jié)果進行輸出。電路控制部分的信號處理過程按照以下的計算方法進行I、該測量系統(tǒng)可實現(xiàn)對圓錐形內(nèi)孔四項技術(shù)參數(shù)的測量，分別是Admp, Vdp, Sd, Adlmp-Admp0需要輸入的尺寸參數(shù)有dp、b、B。同時還可將四項技術(shù)參數(shù)的標準值輸入，將測得的結(jié)果與標準值比較，電路控制部分可實現(xiàn)產(chǎn)品合格與否的警報。2、四項技術(shù)參數(shù)通過以下公式計算
權(quán)利要求
1.一種軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于所述測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于待測軸承套圈內(nèi)孔小端同一徑向平面內(nèi)，且測量支點和測頭設(shè)于沿內(nèi)孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該測頭與測量支點這兩點位于內(nèi)孔表面的同一母線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于所述測量支點和輔助支點為硬質(zhì)合金支點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于所述輸入設(shè)備為數(shù)字輸入設(shè)備。
5.一種軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于，該方法的步驟如下 (1)將待測軸承套圈內(nèi)孔小端面與測量平臺緊密接觸，測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于內(nèi)孔小端同一徑向平面內(nèi)，測量支點和測頭設(shè)于沿內(nèi)孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該兩點位于內(nèi)孔表面的同一母線上； (2)測量時用標準件調(diào)整兩個測量頭，以徑向輔助支點定位，讓軸承套圈旋轉(zhuǎn)一周以上； (3)通過輸入模塊輸入?yún)?shù)值并傳入信號處理模塊中，傳感器將采集到的兩個測頭信號分別送入信號放大模塊和信號處理模塊中進行放大與處理，顯示模塊則輸出顯示信號處理模塊處理后的測量結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于所述步驟(I)中呈90°分布的三點偏離內(nèi)孔小端倒角設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于所述步驟(I)中置于測量支點正上方的測頭偏離內(nèi)孔大端直徑倒角設(shè)置，且該測頭與測量支點之間的距離盡可能接近錐形內(nèi)孔整個測量區(qū)域的長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于，所述步驟(3)中通過輸入模塊輸入錐形內(nèi)孔小端端面平均直徑^■、兩測頭之間的軸向距離i和軸承內(nèi)圈寬度B，通過公式分別計算得到錐形內(nèi)孔小端單一平面平均內(nèi)徑偏差錐形內(nèi)孔小端單一平面內(nèi)徑變動量錐形內(nèi)孔基準端面對內(nèi)孔的的垂直度& ;基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內(nèi)徑偏差之差
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于，所述計算公式如下
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一項所述的軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量方法，其特征在于信號處理模塊將測量計算得到的值與標準值進行比較，通過顯示模塊發(fā)出產(chǎn)品合格與否的警報。
全文摘要
本發(fā)明涉及軸承套圈內(nèi)孔為圓錐孔的全參數(shù)測量系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括設(shè)于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設(shè)備；本發(fā)明測量裝置調(diào)整簡單，屬于軸承常用儀器，能滿足批量生產(chǎn)現(xiàn)場的測量需要，測量成本大大降低；單一工位可完成錐孔全項技術(shù)參數(shù)的測量，工作效率大大提高；采用的簡單電路控制部分完成較為繁瑣的計算過程，杜絕了操作人員人為測量誤差的產(chǎn)生，同時減輕操作人員勞動強度；電路控制部分還能實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的保存與處理，便于質(zhì)量工程師對工序產(chǎn)品質(zhì)量進行實時監(jiān)測與控制。
文檔編號G01B21/10GK102818545SQ20121000768
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者馬瑩, 范雨晴, 李獻會, 仝楠, 張偉 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司