检验芯轴的应用与校准规范

刘振宁



检验芯轴的应用与校准规范

刘振宁

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710119）

芯轴作为检测齿轮时定位的卡具在整个机械行业应用范围极广，它本身的精度会直接影响被检齿轮的精度，由于国家一直没有相关芯轴校准规范，特编制了芯轴校准规范，使得芯轴校准方法统一，流程规范，检测过程有章可循。

齿轮；芯轴；涨套；锥度

引言

目前，汽车行业进入高速发展时期，与此同时，也面临着前所未有的挑战。汽车行业的高速发展带来了一系列的社会问题，比如能源紧缺，道路堵塞，环境污染等。在世界各国开拓研发新能源的情况下，我公司在加大研发脚步的同时，也在各个方面提升公司产品的质量。用质量和世界对话，以实力拼抢市场。

齿轮是机械制造领域中重要的基础件与传动元件，被广泛应用在各行各业，尤其在汽车制造领域中，占有极其重要的作用，随着行业的高速发展，对齿轮检测的要求也越来越高。芯轴作为检测齿轮时定位的卡具在整个机械行业应用范围极广。具有通用、使用量大的特点，其对于产品功能的影响往往是隐性的，一般不会立刻显现，但是它本身的精度会直接影响被检齿轮的精度，从而影响变速箱的精度甚至整车的工作性能和使用寿命等，可芯轴种类并不单一，外形及检测要求各不相同，因此，检测具有一定的难度。而且由于我们国家一直没有出台相关芯轴校准规范，今天就芯轴在汽车零部件行业中的应用和为此编制的芯轴校准规范做以详细的叙述和说明。

1 芯轴的应用

（1）系列涨套芯轴广泛应用于我公司精密检验和加工套筒、齿轮、插齿刀、剃齿刀和滚刀等检测。芯轴作为配套使用的重要量检具，在齿轮、滚刀和薄壁零件加工中具有举足轻重的作用。

（2）芯轴在检测齿轮的过程中检验被测实际要素是否超过时效边界，尤其是其重要的参数是否符合图纸和工艺的要求以判断合格与否，能否来配合检测齿轮，以得到准确的检测结果。检验部位的尺寸，形状，方向和位置应用被测要素的边界。

（3）机床维修中配套芯轴的作用更是不容忽视，为了检验导轨面对孔中心线的平行度，垂直度等。经常需要根据机床已有的孔径配制检验芯轴。芯轴自身的状态会影响调整机床的精度，准确度和效率。

2 芯轴的种类

本公司主要常用的芯轴型式有光面芯轴和涨套芯轴。

2.1 光面芯轴

2.2 涨套芯轴

本公司涨套芯轴的锥面角度最为常见的锥度为1:8，如图示：

3 芯轴的各项参数要求

（1）测量芯轴的过程中新制的芯轴或后续校准的芯轴工作表面不应有影响测量准确度的损伤、锈蚀、毛刺、裂纹等影响使用的缺陷。在非工作表面上应清晰的标出量具的图号和相关尺寸。

（2）锥面部分应有45度倒角，如果图纸另有要求按图纸执行。

（3）芯轴的硬度、芯轴测量面的硬度应该在HRC58~63，涨套的硬度应在HRC40~45，若图纸有要求则按图纸执行。

（4）芯轴的工作表面粗糙度及芯轴测量面的粗糙度Ra值不大于0.8，涨套部分Ra值不大于1.６，如果图纸另有要求按图纸执行。

（5）芯轴锥角尺寸公差详见表1。

表1 圆锥角公差数值 摘自GB/T 11334-2005

（6）涨套技术要求：去尖角毛刺，未注倒角1X45°；1:8锥面接触率用标准塞规检验，接触面积不少于80%；槽内填充耐油橡胶。

（7）校准环境温度应在20°±2°范围，湿度：30℅—70℅，等温：2h后进行校准。

4 芯轴的校准方法

（1）首先应目力观察整个芯轴表面确定没有毛刺和划伤。

（2）芯轴工作面的硬度用洛氏硬度计测量，硬度符合要求。

（3）芯轴本体部分的尺寸使用卡尺测量、尺寸符合图纸要求。

（4）倒角用角度尺测量，角度符合图纸要求。

（5）芯轴工作面的表面粗糙度：用轮廓仪或粗糙度比较样块进行校准，检定芯轴工作面粗糙度取样时在轴向方向进行测量，结果符合要求。

（6）芯轴锥度用正弦台校准。

举例SX36-02065涨套芯轴（1:8锥度）

首先根据：C=2×tan（α/2） ①

（其中C为锥度1:8，α为锥角）

h=sin（α/2）×L ②

（其中h为所拼量块高度，L为所用正弦台中心距）

本公司计量室所用正弦台L=399.55mm，可计算出h= 24.924mm。

正确拼出尺寸为24.924mm的量块组，擦干净正弦台的顶尖及芯轴的顶尖孔并用正弦台定位好芯轴，如下图所示：

然后用量块组将芯轴小头所在方轻轻垫起，如下图所示：

千分表分别在芯轴的大头与小头打表，并分别记录千分表在两头时的读数示值，两数做差，记录结果。根据芯轴长度查附录１（公差等级AT5）L为30mm的公差，则附录一显示表值之差在0.0063mm之内即判为合格。

（7）芯轴径跳：正确地压好表针，缓慢并均匀地将芯轴转动一圈，观察表针的变动情况，其示值变动范围即为芯轴径跳。根据其工艺要求判断其是否合格。

（8）芯轴锥面与标准环规接触率：用红丹粉在芯轴的等分圆周母线三处均匀涂色，将芯轴与标准环规研合接触后朝一方旋转120°，目测其接触面积不小于80%。

（9）涨套里侧锥面与标准塞规接触率：用红丹粉在涨套的均分母线三处均匀涂色，将涨套与标准塞规研合接触后转120°，目测其接触面积不小于80%。

（10）涨套与芯轴装配后总误差：芯轴与弹性涨套装配后，用配套的校准环进行校准，首先将其正确装卡在正弦台上，然后用千分表分别压在校准环规的几个部位，均匀地转动芯轴一圈观察并记录这一圈中表的读数。要求校准环的各外圆与端面对芯轴两中心孔的跳动不大于0.008mm。

（11）最后要注意对于合格后的芯轴在存放过程中必须涂油防锈。

一个完整的芯轴校准过程应还应是由人员，测量设备，检测方法，以及检测环境共同组成的集合。

5 结语

综上所述，本文顺应时代的发展，结合实例讲述芯轴在本单位中的应用，详细地介绍了芯轴的各个项目的校准条件，校准所用仪器以及各个项目的校准方法，为本单位芯轴的测量提供了操作的规范。

[1] GB/T 157,产品几何量技术规范（GPS）,圆锥的锥度与锥角系列（eqv ISO1119）.

[2] GB/T 1184-1996,形状和位置公差,未注公差值（eqv ISO 2768-2）.

[3] GB/T 1800.3.极限与配合基础第三部分:标准公差和基本偏差数值表（eqv ISO 286-1）.

[4] GB/T 11334-2005.产品几何量技术规范（GPS）圆锥公差.

Testing and Calibrating Specification on Mandrel Spindle

Liu Zhenning

（Shaanxi Fast Gear Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710119）

Mandrel as a positioning fixture for testing gears, has been widely applied in entire machinery industry.And mandrel-its own precision directly matters to the precision of tested gears. Since there is in short of relevant national mandrel calibration specs,subsequently this specification is particularly designed to unify the mandrel calibrating methods,specify the working process and serve as fellow-rules during the gear testing process.

Gear;Central Spindle; Locking Devices;Taper

B

1671-7988(2018)22-286-03

U463.212

B

1671-7988(2018)22-286-03

U463.212

刘振宁，就职于陕西法士特齿轮有限责任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.22.103