浅析轴类零件长度与直径的检测与误差分析

周伏玲(大连市技师学院，大连116100)

浅析轴类零件长度与直径的检测与误差分析

周伏玲
(大连市技师学院，大连116100)

通过对轴类零件长度与直径检测方法的分析，探讨影响长度与直径检测的误差原因，并给出解决影响误差的改进措施，为人工检测操作提供一种思路，同时，对自动化检测设备替代人工操作以减小误差进行了展望。

轴类零件;长度与直径的检测;误差分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.146

1 引言

轴类零件是机器的重要组成部分之一，是机械设备传动的“脊梁”，更是机械产品加工中最常见的一类，其形状误差的精度将直接影响机器的运动性能及使用寿命。随着工业的现代化发展，工业产品的生产对生产机械轴类零件的要求也愈来愈高。

2 细化轴类零件长度与直径检测方法

轴类零件的加工的技术要求主要包括加工精度及表面粗糙度的要求等。其中，加工精度主要包括尺寸精度、形状精度及位置精度。轴类零件机械加工中的这些技术要求均体现在零件的表面质量控制上。轴类零件的表面质量对机器的装配、性能、运行及轴本身的机械性能等有至关重要的影响，因此，必须严格控制影响零件表面质量的因素，以更好地保障零件的质量[1]。轴类零件的表面质量控制主要包括加工过程中的质量控制以及加工后的测量检验。测量的出发点、检测使用的量具以及检测方法对轴类零件的长度与直径的检测是一个较难的技术问题。

2.1 检测前的准备

2.1.1 图纸形状了然于心

检测员要看清、看懂图纸中的尺寸要求，从零件的三维设计基准进行严谨分析。从主视图开始，然后按顺序分析所有视图，其目的是为了更好地分析与正确地理解轴类零件的形状结构。同时，还要看懂并记清楚各视图的表面组成、组成表面的特征以及它们的位置，做到心中有图形，心中有尺寸，才能为准确地检测长度与直径做好准备。

2.1.2 工艺文件脉络清晰

对轴类零件的长度与直径的检测不是在产品成形后进行最终检测，而是在加工过程中就根据工艺文件的要求进行检测，这就要求检测人员对加工顺序中的每个工序的内容详细审阅并认真分析，为选取恰当的量具、确定检测方法做好准备。

2.1.3 检测环境细心清理

很多检测人员对轴类零件的长度与直径的检测很随意，认为这项尺寸检测没必要精确到“道、微米”，对检测环境没有要求，这种心态往往会直接影响产品检测的准确度，最终影响产品的合格率。检测人员在检测时，需检查检测环境是否满足检测要求，检查内容包括清理标准仪器及辅助工具，被测件去除毛刺、铁屑等杂物，对检测器具进行调整处理，使之处于正常的工作状态。

2.2 轴的长度与直径的检测方法

测量轴的长度与直径尺寸公差时一般常采用直接测量法，常用的测量工具包括游标卡尺、千分尺、专用量表等。这种方法很简单方便，便于直观与计算。当检测形状复杂、尺寸较多的轴类零件时，测量前应做测量尺寸对照表，根据对照表中汇总的尺寸的对比，确定轴类零件是否合格，这样做可以高效、清晰地列举所有测量尺寸，从而很好地保证了检测质量。

2.2.1 轴类零件长度检测方法

长度尺寸的检测一般用游标卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、高度仪等检测设备；对于管类或薄壁轴类零件的壁厚尺寸常用壁厚千分尺来检测；轴类零件其他尺寸一般用偏心检查器检测偏心距值；用半径规检测圆弧角度半径值；用螺距规检测螺距尺寸值；用孔距卡尺测量孔距尺寸等。以上这些长度方面的尺寸检测均采用人工视觉配合机械量具、光学仪器等测量设备结合进行检测，而对于尺寸较小的精密小轴，由于数量较多，无法做到每件都检测，目前，在企业中只能进行抽检，并且检测质量无法保证，这也是困扰企业产品质量的原因之一，更是自动检测设备研制的初衷。

2.2.2 轴类零件直径检测方法

轴径是机器中各类主轴、传动轴等零件与机座孔、轴承等零部件相互配合的重要组成部位。轴径的大小是否符合尺寸与精度要求，对机器的总装结构与工作平稳性等有重要的影响，因而，应对轴径尺寸进行严格的检测与控制，并按尺寸要求正确选择测量工具。

测量轴径的方法很多，主要根据其精度及产量进行适当选取。通常采用尺规法和测微仪法检测轴径。尺规法主要是利用钢直尺、游标卡尺、千分尺、量规等直接对轴径进行测量。其中，量规检测只能检测轴径是否合格，不能得到具体数值，虽然其检测效率高，精度较高，但无法应用于成批生产中，而对于大批量生产，多用测微仪。测微仪法是利用百分表、千分表、扭簧比较仪与量块作比较进行高精度轴径的测量。

2.2.3 轴类零件长度、直径检测量具的选择

我们一般根据被测工件的精度要求选择测量仪器，同时，还要考虑轴类零件的尺寸大小、结构形状与被测表面的位置，以及工件批量、生产方式和生产成本等综合因素。

需要注意的是，检测工具要进行等温后才能进行测量，并且不能存放在高温环境及高强度磁场中，以免变形、磁化、锈蚀。

3 检测误差原因分析

在轴类的零件加工过程中，有很多因素制约着尺寸的精度。在由机床、工件、夹具和刀具组成的完整的加工工艺系统中，刀具、切削用量、机床、工件、润滑等直接影响加工而产生的各种误差。在不同情况下，这些误差以不同形式反映为加工误差，也就是我们所说的原始误差。在加工内容完成后，对机械零件或设备的检验测量，还会产生各种后天操作产生的误差。因此，在测量过程中，影响测量所得数据准确性的因素很多，主要有以下2种。

3.1 随机误差造成的检测不准确

随机误差，顾名思义就是偶然误差或不定误差，比如，测量仪器在工作期间的测量力的变化、弹性变形、目测等波动，造成测量值与真实值之间存在不确定性误差，这些误差没有规律，具有随机性，对造成这一误差的因素尚无法进行控制。我们所能做到的是，逐一从误差根源予以消除，如检查量具的使用程度，对检测人员定期培训等，也可按照正态分布概率估算随机误差的大小。

3.2 系统误差

系统误差是规律误差，它是由固定不变或有确定规律变化的因素造成的。引起该误差的原因有仪器的精密度等造成的测量偏差、环境因素造成的偏差、测定方法本身造成的偏差以及测量人员的操作误差等。针对这些原因可以采取的措施包括：测量前仔细检查计量器具，对照规程进行修正，保证刻度对准零位。

4 结语

在长期的生产实践与教学研究中发现，要想改善轴类零件长度、直径检测的误差，提高检测精度和检测的可靠性，降低检测成本，稳定检测数据，必然要采用一种自动化检测设备替代人工操作。这是一种能自动检测、自动分选的检测设备，它同时具备检测精度高，稳定性高，产品质量高等优点，同时，发现问题能及时调整生产设备，降低不合格率。该设备的研制通过传感器等测量仪器自动对轴类零件的长度、直径等进行检测，很大程度上消除了因人工检测因疏忽大意造成的检测误差，减小了随机误差及系统误差等缺陷。该发明在企业内部经过大量试验已取得成功，正在申报国家级专利。我们期待着轴类产品及更多种类产品的检测日趋智能化、精准化、高效化。

【1】张大伟.浅谈机械加工零件表面的质量控制措施[J].价值工程，2013（7）:38-39.

Analysis on the Dection and Error Analysis of the Length and Diameter of Shaft Parts

ZHOU Fu-ling
(Technician College,Dalian City,Dalian116100,China)

Based on the analysis of shaft parts with diameter and length detection method, to study the influences of the length and diameter oferror detection, and gives the improvement measures to solve the error, provide an idea for the artificial detection operations at the same time, theautomation testing equipment to replace the manual operation to reduce the error are discussed.

shaft parts;length and diameter diction;error analysis

TH161

A

1007-9467（2016）12-0107-02

2016-11-04

周伏玲（1972～），女，辽宁盖州人，高级讲师，从事机械设计与制造工艺研究。