CN105627888A - 一种圆锥面上键槽深度的检测方法、加工调整方法及检具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于检测及调整圆锥面上键槽深度的方法及检测键槽深度的检具，所述检具包括套于待测工件圆锥面上的锥套和嵌于待测工件圆锥面上键槽中的键，锥套的圆锥孔的锥度与待测工件圆锥面的锥度相同，锥套的上端面突出于待测工件的上端面，键包括下偏差键和上偏差键，其中下偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度，上偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度；在键槽中安装下偏差键或上偏差键，将锥套待测工件的圆锥面上，通过锥套上端面的高度变化判断键槽深度是否符合加工要求；本发明可在加工现场对圆锥面上键槽深度进行快速、便捷、准确的检测，并且可确定键槽的调整量。

Description

一种圆锥面上键槽深度的检测方法、加工调整方法及检具

技术领域

本发明涉及一种用于检测和加工调整圆锥面上键槽深度的方法及检测键槽深度的检具，属于机械加工技术领域。

背景技术

键传动是动力传动形式之一，键与传动零件上的键槽进行装配配合。在加工键槽的过程中，对于圆锥体上半圆键槽深度的测量比较困难。一般采取以下测量方法：

1、用高度尺测量：

在平板上将零件倾斜放置，使圆锥体侧母线与平板平行(用高度尺推平)，然后，高度尺在锥体侧母线处清零，下降高度尺杠杆表找到半圆键槽最低点，这时数显表上读数即为键槽深度。此测量方法可以得到具体深度数值，但零件须倾斜放置，且不同的零件工装也有区别，结构较复杂；

2、三坐标检测：

三坐标检测是通过测头采集数据建立坐标系，再根据所检测要素采集所需的数据，通过计算机分析计算给出检测结果报告。三坐标检测准确可靠，目前应用广泛。但由于三坐标设备对使用环境要求较高，不能实现现场检测，往往从送检到出结果报告过程较长，时效性差；

因此，研究一种简单便捷，可现场进行检测圆锥体上键槽深度的工装检具成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足并提供一种用于检测和加工调整圆锥面上键槽深度的方法及检测键槽深度的检具，可在加工现场对圆锥面上键槽深度进行快速、便捷、准确的检测，并且可确定键槽的调整量。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种圆锥面上键槽深度的检测方法，包括如下步骤：

(1)将锥度与圆锥面锥度相同的锥套套于待测工件的圆锥面上，锥套的上端面突出于待测工件的上端面，调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，以锥套的水平上端面为基准面，测量基准面的基准高度H；

(2)取下锥套，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度的下偏差键装入键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，测量基准面的下偏差高度h₁；

(3)比较基准高度H与下偏差高度h₁，若h₁＝H，进入步骤(4)；若h₁＞H，则键槽深度过浅，待测工件不合格，检测完成；

(4)取下锥套和下偏差键，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度的上偏差键装入键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，测量基准面的上偏差高度h₂；

(5)比较基准高度H与上偏差高度h₂，若h₂＞H，则键槽深度合适，待测工件合格，检测完成；若h₂＝H，则键槽深度过深，待测工件不合格，检测完成。

步骤(1)中套锥套之前首先去除待测工件表面毛刺。

一种基于上述检测方法的圆锥面上键槽深度的加工调整方法，包括如下步骤：

(1)判断h₁与H的大小，若h₁＞H，则实际键槽深度小于设计深度，根据公式A₁＝h₁－H计算基准面的位移量A₁，根据公式L₁＝A₁*2sin(θ/2)计算调整量L₁，其中θ为锥套的锥角，取下锥套和下偏差键，对被测键槽进行返工，返工深度调整量为L₁，返工后将下偏差键装入返工调整后的键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，再次测量基准面的下偏差高度，重复返工至基准面的下偏差高度等于基准高度，调整完成；若h₁＝H，进行步骤(2)；

(2)判断h₂与H的大小，若h₂＞H，调整完成；若h₂＝H，则实际键槽深度大于设计深度，在键槽里安装调整片后再次安装上偏差键，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，改变调整片厚度至h₂>H，进行步骤(3)；

(3)根据公式A₂＝h₂－H计算基准面的位移量A₂，根据公式L₂＝A₂*2sin(θ/2)计算位移量L₂，取下锥套和上偏差键，将调整片取出并测量调整片的厚度δ，根据公式L’＝δ－L₂计算基本调整量L’，沿键槽深度方向对键槽加工装置的位置或进刀起始位置进行调整，键槽加工装置位置或进刀起始位置的调整量为L’～L’+ES，ES为键槽深度的上偏差，调整完成。

本发明还对应提供了一种用于上述方法的检具，包括套于待测工件圆锥面上的锥套和嵌于待测工件圆锥面上键槽中的键，锥套的上端面突出于待测工件的上端面，键的形状与键槽的形状相匹配。

所述锥套的圆锥孔的锥度与待测工件圆锥面的锥度相同，锥套上、下两端面相对于圆锥孔中轴线的垂直度不大于0.02mm。

所述键包括下偏差键和上偏差键，其中下偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度，上偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度。

由上述技术方案可知，本发明提供的圆锥面上键槽深度的检测方法，根据圆锥面为倾斜的圆弧面、外设深度检测装置难以固定的特点，通过锥套和两个形状与键槽形状相同的键将位于圆锥面上的键槽的深度测量转化为锥套上端面的高度测量，锥套套于待测工件的圆锥面上，键嵌于键槽中，键槽和圆锥面的锥度分别对键和锥套起固定和限位作用，合理利用的待测工件自身的结构；两个键的高度分别为键槽的两个极限尺寸，当安装键槽后，待测工件圆锥面的键槽处直径改变，直径的改变量通过圆锥面结构转化为容易测量的高度变化，通过现有高度测量装置即可完成键槽深度的检测，并依此判断键槽深度是否合格，操作过程及其简单，检测结果准确。

本发明提供的键槽深度调整方法，利用直径的改变量通过圆锥面结构可转化为容易测量的高度变化，即利用直径改变量与高度变化量之间的线性关系确定键槽的调整量，通过返工调整键槽深度，并通过上述极限尺寸检测方法重新检测键槽深度是否合格，操作过程及其简单，调整质量高；对于键槽深度过大的零件，无法通过返工调整键槽深度，可沿键槽深度方向对键槽加工装置的位置或进刀起始位置进行调整，保证后续加工的键槽深度符合要求，键槽加工装置的位置调整量为L’～L’+ES(键槽深度的上偏差)，可避免后续加工的产品因键槽铣深至废。

上述方法使用的检具包括锥套和两个嵌于待测工件圆锥面上键槽中的键，锥套的圆锥孔的锥度与待测工件圆锥面的锥度相同，使得锥套与待测工件圆锥面完全贴合，锥套上、下两端面相对于圆锥孔中轴线的垂直度不大于0.02mm，两个键均键槽形状相同，使得键与键槽完全接触，上述结构可保证该检具精度检测精度达到0.05mm；该检具尤其适用于批量加工的零件。

附图说明

图1为未安装键的检测、调整实施图。

图2为合格工件安装下偏差键的检测、调整实施图。

图3为合格工件安装上偏差键的检测、调整实施图。

图4为不合格工件安装下偏差键的检测、调整实施图。

图5为不合格工件安装上偏差键的检测、调整实施图。

其中，1-锥套，2-下偏差键，3-上偏差键，4-基准面，5-待测工件，6-键槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。

本发明提供的一种圆锥面上键槽深度的检测方法，包括如下步骤：

(1)去除待测工件5表面毛刺，将锥度与圆锥面锥度相同的锥套套于待测工件5的圆锥面上，锥套1的上端面突出于待测工件5的上端面，调整锥套1位置使得锥套1上端面保持水平，以锥套1的水平上端面为基准面4，测量基准面4的基准高度H，如图1所示；

(2)取下锥套1，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度的下偏差键2装入键槽中，套上锥套1并且调整锥套1位置使得锥套1上端面保持水平，测量基准面4的下偏差高度h₁；

(3)比较基准高度H与下偏差高度h₁，若h₁＝H，参见图2，进入步骤(4)；若h₁＞H，则键槽深度过浅，参见图4，待测工件5不合格，检测完成；

(4)取下锥套1和下偏差键2，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度的上偏差键3装入键槽中，套上锥套1并且调整锥套1位置使得锥套1上端面保持水平，测量基准面4的上偏差高度h₂；

(5)比较基准高度H与上偏差高度h₂，若h₂＞H，参见图3，则键槽深度合适，待测工件5合格，检测完成；若h₂＝H，则键槽深度过深，参见图5，待测工件5不合格，检测完成。

一种基于上述检测方法的圆锥面上键槽深度调整方法，包括如下步骤：

(1)判断h₁与H的大小，若h₁＞H，则实际键槽深度小于设计深度，根据公式A₁＝h₁－H计算基准面的位移量A₁，根据公式L₁＝A₁*2sin(θ/2)计算调整量L₁，其中θ为锥套的锥角，取下锥套和下偏差键，对被测键槽进行返工，返工深度调整量为L₁，返工后将下偏差键装入返工调整后的键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，再次测量基准面的下偏差高度，重复返工至基准面的下偏差高度等于基准高度，调整完成；若h₁＝H，进行步骤(2)；

(2)判断h₂与H的大小，若h₂＞H，调整完成；若h₂＝H，则实际键槽深度大于设计深度，在键槽里安装调整片后再次安装上偏差键，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，改变调整片厚度至h₂>H，进行步骤(3)；

(3)根据公式A₂＝h₂－H计算基准面的位移量A₂，根据公式L₂＝A₂*2sin(θ/2)计算位移量L₂，取下锥套和上偏差键，将调整片取出并测量调整片的厚度δ，根据公式L’＝δ－L₂计算基本调整量L’，沿键槽深度方向对键槽加工装置的位置或进刀起始位置进行调整，键槽加工装置位置或进刀起始位置的调整量为L’～L’+ES，ES为键槽深度的上偏差，为保证调整量合适避免再次产生废品，调整完成后首先选一个待测工件进行加工，通过上述键槽深度的检测方法对调整后的装置加工出的键槽深度进行检测，若键槽深度合格则可进行批量加工。

本发明还对应提供了一种用于上述检测方法的检具，包括套于待测工件5圆锥面上的锥套1和嵌于待测工件5圆锥面上键槽中的键，所述锥套1的圆锥孔的锥度与待测工件5圆锥面的锥度相同，锥套1的上端面突出于待测工件5的上端面，锥套1上、下两端面相对于圆锥孔中轴线的垂直度不大于0.02mm；所述键包括下偏差键2和上偏差键3，其中下偏差键2形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度，上偏差键3形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度。

Claims (6)

1.一种圆锥面上键槽深度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将锥度与圆锥面锥度相同的锥套套于待测工件的圆锥面上，锥套的上端面突出于待测工件的上端面，调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，以锥套的水平上端面为基准面，测量基准面的基准高度H；

(2)取下锥套，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度的下偏差键装入键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，测量基准面的下偏差高度h₁；

(3)比较基准高度H与下偏差高度h₁，若h₁＝H，进入步骤(4)；若h₁＞H，则键槽深度过浅，待测工件不合格，检测完成；

(4)取下锥套和下偏差键，将形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度的上偏差键装入键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，测量基准面的上偏差高度h₂；

(5)比较基准高度H与上偏差高度h₂，若h₂＞H，则键槽深度合适，待测工件合格，检测完成；若h₂＝H，则键槽深度过深，待测工件不合格，检测完成。

2.根据权利要求1所述的圆锥面上键槽深度的检测方法，其特征在于：步骤(1)中套锥套之前首先去除待测工件表面毛刺。

3.一种基于权利要求1所述检测方法的圆锥面上键槽深度的加工调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)判断h₁与H的大小，若h₁＞H，则实际键槽深度小于设计深度，根据公式A₁＝h₁－H计算基准面的位移量A₁，根据公式L₁＝A₁*2sin(θ/2)计算调整量L₁，其中θ为锥套的锥角，取下锥套和下偏差键，对被测键槽进行返工，返工深度调整量为L₁，返工后将下偏差键装入返工调整后的键槽中，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，再次测量基准面的下偏差高度，重复返工至基准面的下偏差高度等于基准高度，调整完成；若h₁＝H，进行步骤(2)；

(2)判断h₂与H的大小，若h₂＞H，调整完成；若h₂＝H，则实际键槽深度大于设计深度，在键槽里安装调整片后再次安装上偏差键，套上锥套并且调整锥套位置使得锥套上端面保持水平，改变调整片厚度至h₂>H，进行步骤(3)；

(3)根据公式A₂＝h₂－H计算基准面的位移量A₂，根据公式L₂＝A₂*2sin(θ/2)计算位移量L₂，取下锥套和上偏差键，将调整片取出并测量调整片的厚度δ，根据公式L’＝δ－L₂计算基本调整量L’，沿键槽深度方向对键槽加工装置的位置或进刀起始位置进行调整，键槽加工装置位置或进刀起始位置的调整量为L’～L’+ES，ES为键槽深度的上偏差，调整完成。

4.一种用于权利要求1所述检测方法的检具，其特征在于：包括套于待测工件圆锥面上的锥套和嵌于待测工件圆锥面上键槽中的键，锥套的上端面突出于待测工件的上端面，键的形状与键槽的形状相匹配。

5.根据权利要求4所述的检具，其特征在于：所述锥套的圆锥孔的锥度与待测工件圆锥面的锥度相同，锥套上、下两端面相对于圆锥孔中轴线的垂直度不大于0.02mm。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的检具，其特征在于：所述键包括下偏差键和上偏差键，其中下偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最小极限深度，上偏差键形状与键槽形状相匹配、高度为键槽的最大极限深度。