[发明专利]曲轴曲柄半径检测工装及其使用测量方法

说明书

本发明公开了各种曲轴生产过程中曲柄半径的检测装置，装置包括曲轴单拐、放置架以及检测装置。采用上述检测装置，具有测量装置小巧，不受机床空间限制；另外，使用本发明装置和相关三角函数计算，还可以在加工过程中对曲轴的曲柄半径进行在线检测，避免曲轴因曲柄半径超差而导致的报废；本发明装置的使用原理和方法：首先以曲轴单拐为标定基准，拿检测装置在曲轴单拐上进行压表和对表；然后将检测装置拿到曲轴上进行曲柄半径大小的测量，底座放到曲轴主轴颈上，百分表头接触连杆颈，读出表的示数；最后进行曲柄半径大小的数值计算，得到我们所需的检测结果。

技术领域

本发明涉及到各种曲轴生产过程中曲柄半径的检测。

背景技术

常规测量曲轴曲柄半径的方法是采用V型支架支撑曲轴，使用高度尺找正曲轴主轴颈侧母线、上母线以及连杆颈的最高点；然后使用外径千分尺测量出主轴颈和连杆颈外圆尺寸再使用高度尺测量曲轴主轴颈最高点和连杆颈最高点之间的差值最后计算出曲柄半径，在这个过程中需找到连杆颈外圆的最高点，操作起来比较麻烦。另外，常规测量方法一般是曲轴磨削完后在检测平台上进行的，而曲轴加工过程中曲柄半径大小的检测与修正因机床空间限制基本无法进行。本发明就解决了上述两大弊端，测量装置小巧，不受机床空间限制；另外，使用本发明装置和相关三角函数计算，还可以在加工过程中对曲轴的曲柄半径进行在线检测，避免曲轴因曲柄半径超差而导致的报废。

发明内容

本发明用于检测曲轴曲柄半径的装置由：曲轴单拐（1）、放置架（2）、检测装置（3）组成，详见附图1。其中曲轴单拐是按照待检测曲轴的主轴颈和连杆颈外圆尺寸制作，尺寸L是曲轴的曲柄半径；放置架是用于放置和固定曲轴单拐；检测装置上装有百分表或者是千分表，用于测量曲柄半径时读取示数；检测装置下面装有底座，角度为120°，在测量过程中起到定位的作用，详见附图2。本发明装置的使用原理和方法：首先以曲轴单拐为标定基准，拿检测装置按照附图1所示方式在曲轴单拐上进行压表和对表；然后将检测装置拿到曲轴上进行曲柄半径大小的测量，底座放到曲轴主轴颈上，百分表头接触连杆颈，读出表的示数；最后进行曲柄半径大小的数值计算，得到我们所需的检测结果，详细的数据计算方法如下：

首先，我们假设主轴颈实际外圆尺寸为Ф主，连杆轴颈实际外圆尺寸为Ф连，主轴颈图纸外圆尺寸为D主，连杆颈图纸外圆尺寸为D连，曲轴理论曲柄半径大小为LA，实际曲柄半径大小为L。由于主轴颈、连杆轴颈外圆是精磨出来的尺寸，它们的公差必然都很小，其对曲轴实际曲柄半径影响很小，可以忽略不计。故主轴颈、连杆轴实际尺寸对表针的增量△X计算公式我们可以总结为：△X=(Ф连-D连)/2-[(Ф主-D主)/2]/cos30°=(Ф连-D连)/2-(Ф主-D主)*0.577我们根据曲轴主轴颈和连杆颈外圆磨削工艺顺序的不同，分为以下情况进行讨论：

1.当主轴颈为最终外圆磨削尺寸，连杆轴颈未加工至最终尺寸时；

2.当主轴轴颈未加工至最终尺寸，连杆颈为最终外圆磨削尺寸时；

3.当主轴颈、连杆轴颈均未加工至图纸尺寸时；

以上三种情况均可以按照下面步骤进行操作：

先用曲柄半径检测装置（3）在曲轴单拐（1）上对表，调千分表指针为0，再用检测装置（3）在曲轴上测量实际压表量△Y，当指针超过0刻度线顺时针转时，读数△Y为正，逆时针转时读数△Y为负。a.当检测量表压表量△Y-△X＞0时，曲柄半径为正值，实际曲柄半径大小为L=LA+（△Y-△X）；b.当检测量表压表量△Y-△X＜0时，曲柄半径为负值，实际曲柄半径大小为L=LA+（△Y-△X）。根据L的实际大小，磨床操作人员对磨床的偏心工装进行调整，进而达到修正曲轴曲柄半径大小的目的。同理按照上述第三种情况，我们可以把此曲柄半径测量工装推广到其它型号曲轴上使用。在曲轴轴颈（主轴颈或连杆颈）尺寸发生变化时[注1]，只要曲柄半径大小是相同的，应用本工装测量并计算出△X和△Y，就能测出实际的曲柄半径大小来。（注1:△X不能超过百分表或千分表量程，建议不超过量程的80%。若超过量程，就需要重新制作曲轴单拐。）