唐大春 劉波浪 撫平

摘要：針對現(xiàn)有同步器齒套檢測工藝所存在的檢測過程復(fù)雜，成本高，精度不穩(wěn)定等諸多問題，開發(fā)了一款新型的工藝裝備——同步器齒套垂直度在線檢測夾具。介紹了這種裝備的結(jié)構(gòu)和原理，為汽車同步器生產(chǎn)廠家提供了一種新的檢測裝備。

關(guān)鍵詞：同步器;垂直度誤差;在線檢測

1? 同步器齒套垂直度要求及檢測方法

為了保證汽車同步器齒套的使用性能，設(shè)計(jì)上一般都要求其內(nèi)孔軸線與端面保證垂直，如圖1所示。

同步器齒套垂直度檢測要求分為兩種情況，一種是要求每一個(gè)單個(gè)齒與齒套端面的垂直（這種情況主要是在熱處理前，齒套沒有變形時(shí)就可以看做是齒頂圓與端面垂直），另一種是要求齒套齒頂圓與齒套端面的垂直（這種情況是齒套真正要求檢測垂直度），過去傳統(tǒng)意義齒套垂直度檢具指的是單齒與齒套端面的垂直，而齒套齒頂圓與齒套端面的垂直因?yàn)辇X套在機(jī)械加工和熱處理過程中各種因素作用下，齒套會(huì)有各種形式的變形，如：齒頂圓在徑向上是不規(guī)則圓的變形，在軸向也有可能有錐度變形，端面有扭曲變形，理論上齒套齒頂圓與端面垂直度是齒頂圓的最小內(nèi)切圓圓心與端面的垂直度，在傳統(tǒng)上沒有可以借鑒檢具與設(shè)計(jì)方法，所以齒套齒頂圓與齒套端面的垂直度長期以來不得不用三坐標(biāo)或圓柱度儀檢測。

該齒套齒頂圓與齒套端面垂直度檢具設(shè)計(jì)方法是與三坐標(biāo)或圓柱度儀檢測相同，都是齒套端面為測量第一基準(zhǔn)，然后三坐標(biāo)或圓柱度儀分別檢測齒套上下兩個(gè)截面所有的齒，測出兩個(gè)截面最小內(nèi)切圓的圓心，兩個(gè)圓心連線與端面的垂直度就是要求齒套齒頂圓與齒套端面的垂直。

針對大批量生產(chǎn)狀況采用儀器或設(shè)備在時(shí)間上是滿足生產(chǎn)節(jié)拍需求的，我們開發(fā)了一款生產(chǎn)線上使用的檢驗(yàn)夾具。

2? 本在線檢具的結(jié)構(gòu)和原理

檢具實(shí)現(xiàn)上述方法是用兩個(gè)微錐頂尖（或稱微錐心軸）分別定位于齒套上下端面，檢具結(jié)構(gòu)如圖2，心軸在穿孔定位時(shí)，不論孔是否是規(guī)則的圓，心軸定位的一定是最小內(nèi)切圓，下定位錐13的定位軸與測量體14的定位孔之間是由密珠軸承過度連接的，下定位錐13錐面與測量體14外圓面同軸，下定位錐13端面上有安裝彈簧絲孔，在彈簧力作用下下定位錐13與測量體14之間可以軸向移動(dòng)（原理彈性錐銷定位），測量體14上下端面與外圓垂直，下定位錐13錐面也就與測量體14端面垂直，上定位錐11與懸臂梁4中襯套9孔之間由密珠軸承過度連接，上定位錐11可以上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，上定位錐11轉(zhuǎn)動(dòng)軸與托板19上表面垂直，托板19上表面有平面軸承（平面軸承可以在平面上移動(dòng)也可以轉(zhuǎn)動(dòng)）與測量體14下端面連接，所以上定位錐11轉(zhuǎn)動(dòng)軸與測量體14端面垂直。

檢具工作原理：在測量齒套垂直度時(shí)，先確定齒套基準(zhǔn)端面，然后將齒套基準(zhǔn)端面朝向下方放入下定位錐13上，按下齒套直到齒套基準(zhǔn)端面與測量體14上端面完全貼合，保證下定位錐13錐面和測量體14上端面同時(shí)與齒套定位，再將上定位錐11錐面穿入齒套上端齒頂圓內(nèi)孔，在該檢具定位夾緊中采用了手輪6自重加緊結(jié)構(gòu)，（即定位加緊時(shí)手輪自重作用在齒套上）加緊后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪6，因?yàn)辇X套上截面中心與上定位錐11中心重合，而齒套下截面中心與下定位錐13重合，齒套基準(zhǔn)端面與測量體14上端面完全貼合，上定位錐11轉(zhuǎn)動(dòng)軸與測量體14端面垂直，所以轉(zhuǎn)動(dòng)手輪6的結(jié)果是以齒套上截面齒頂圓中心投影在測量體14上端面上的點(diǎn)連線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即以齒套基準(zhǔn)面為垂直基面轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄露ㄎ诲F13錐面與測量體14外圓面同軸，如果齒套是垂直的千分表在測量測量體14外圓面時(shí)表指針不動(dòng)，表明齒套下截面中心與上截面中心在基準(zhǔn)面投影重合，齒套下截面中心與上截面中心在基準(zhǔn)面投影不重合，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)千分表測量值是周期變化的，千分表最大變化值的一半就是齒套下截面中心與上截面中心在基準(zhǔn)面投影的距離，就是測量齒套的垂直度。

夾持器省力卸載齒套機(jī)構(gòu)：檢具測量過程中一個(gè)衡量重要指標(biāo)是避免人為因素影響，夾持器省力卸載齒套機(jī)構(gòu)的夾持器不是用作加緊齒套，它是用來提上定位錐11和卸載手輪6自重，方便裝卸齒套。

3? 小結(jié)

該檢具結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，在生產(chǎn)線上使用能滿足效率高、節(jié)拍短、對環(huán)境要求低等。并且，不再需要三坐標(biāo)或圓度儀等高端設(shè)備，節(jié)約了成本和檢測空間?，F(xiàn)場使用獲得了非常好的使用效果。目前，申請的國家發(fā)明專利正在審核中。

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