轴类零件质量检验技术探究

韩跃

摘要：轴类零件是机器重要的零件之一，用来支撑旋转类零件，传递运动和转矩。轴类零件通常由圆柱面、台阶、断面及沟槽等组成，精度要求较高，在车削过程中除了保证尺寸精度和表面粗糙度外，还需保证其形状精度及位置精度要求。因此，不断加强轴类零件准确检验，避免出错，从而提高工作效率。

关键词：检验;轴零件;加工

1 外观检验

1.1 表面检验的基本要求

由于工件材料不同，熔点、汽化点、导热系数等都不一样，因而即使按同样的加工方法，所获得的工件表面质量也不相同，因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定，支承轴颈常为0.2～1.6μm，传动件配合轴颈为0.4～3.2μm。轴类零件的表面光洁度应符合图纸要求规定。轴类零件的表面，不能有任何损伤、缺陷如锈蚀、变形、毛刺、划痕及碰伤等。

1.2 表面检验方法

（1）一般机械零件经热处理后，均应用肉眼或低度放大镜观察其表面有无裂纹、烧伤、碰伤、麻点、锈蚀等。检查小缺陷时，以及在可以情况下，最好使用2～4倍的放大镜检查。

（2）用型面仪测量。原理是仪器带有针状测头，测量时，由测尖在零件被测表面作匀速运动，由于测头内弹簧对测尖产生静压力，使测尖随被测表面不同的粗糙度而振动，通过测杆传给换能元杆压电晶体片，产生一个微弱的电讯号，这个电讯号通过放大器，直接反映在指示仪表上，显示出粗糙度平均值。

（3）对重要零件或易产生裂纹的零件，应用探伤等方法检查。

2 尺寸检测

如果是单件小批生产，选用通用量具，如游标卡尺、卡板、角度尺、千分尺等;如何批次较大，选用专用量具，如塞规、内外沟槽卡板（卡尺）等。外径尺寸测量方法如下：

2.1 通用卡尺测量

当被测零件外径尺寸公差是±0.06mm以上尺寸时，可选用通用卡尺测量。通用卡尺包括游标卡尺和数显卡尺，其主要用来测量公差较大零件的外径尺寸。

游标卡尺的分度值有0.02mm、0.05mm、0.1mm，数显卡尺的分度值为0.01mm。量具的具体示值误差参见ZJWJ-117文件。

测量外径尺寸时，首先移动尺框，使卡尺量爪两外测量面接触。分别在尺框紧固和松开的情况下对零，然后就可以进行测量。对零位后，如果零件轴颈较短，至少要在相互垂直的两个位置，均布测量两个截面;若零件轴颈较长，至少要在相互垂直的两个位置，均布测量三个截面。若圆度误差较大，则需要增加测量位置;若锥度误差较大，则需要增加测量截面。

2.2 外径千分尺测量

当被测零件外径尺寸公差较小，可选用外径千分尺测量。外径千分尺包括螺旋测微外径千分尺和数显外径千分尺，普通外径千分尺的分度值为0.01mm;数显外径千分尺的分度值为0.001mm。

在测量盘类零件的外径尺寸时，当两测量面与被测表面接触后，要沿轴心线方向左右晃动尺架找出最小值，沿径向方向前后晃动尺架找出最大值，这样才是被测轴的直径尺寸。

2.3 杠杆千分尺测量

当测量精密零件的外径尺寸时，测量精度比外径千分尺高。杠杆千分尺的分度值分别为0.001mm、0.002mm及0.005mm。

测量前，首先根据被测零件的公称尺寸选择量块，用该量块对好杠杆千分尺的指示表的“0”位，然后锁紧测微螺杆，即可用于测量。测量时，先按下按钮使测砧向后退，然后把被测件的被测部位放入千分尺的两个测量面之间，松开按钮并轻轻晃动千分尺架，待两测量面与被测量表面接触稳定后，即可在指示表上读数（读得的数值为被测尺寸相对于所用量块尺寸的偏差值），读完后再按下按钮，把被测件取下来。

3 同轴度与圆柱度检测

3.1 同轴度检测

数控机床上轴类零件的同轴度和圆柱度。随着科技技术的不断完善和进步，机械加工产业也得到了迅猛的发展。数控技术的普及，为零件的加工生产带来更大更可贵的空间。在实际生产操作过程中，数控技术的应用，不仅促进了零件的生产效率，也在很大程度上促进了经济效益。一般的同轴度可以使用百分表来校正两点，分别在靠近工件端面和靠近卡盘处，此方法可有效保证同轴度测量精度要求。

3.2 圆柱度检测

圆柱度误差除使用圆度仪测量外，通常用千分尺测出同一轴向剖面内最大和最小值之差的方法来确定。一般采用轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的顶尖孔作为定位基准，在两支承轴上分别用千分表测量。对于轴类零件的加工，车削的加工方式加工的圆柱度最好，若采取铣削加工，在进给较慢时也可达到要求。

4 其他仪器检测

4.1 轴类零件激光检测系统

据不完全统计，我国年产轴类零件总量在10亿件左右，需要测量的尺寸数量巨大，某些尺寸的加工质量直接关系到工件的整体性能，然而我国大多数企业对半成品、成品轴类零件的最终检验尚停留在手工检验阶段，由于某些轴类零件因其使用方式的原因，导致形状复查或尺寸精度高，要控制的质量特性多，检验员的劳动强度大、效率低，其测量精度受到很大的影响。激光快速检测技术综合了机械、计算机辅助设计、数控技术、激光熔覆技术和材料科学等学科的技术，可以直接、快速、精确的将设计思想转化为实体零件，从而可以对所设计的产品进行快速的评价、方案修改及功能试验，有效的缩短了产品的研发周期，具有较大的生产柔性。

4.2 轴类光电检测技术

目前各行业对产品的质量要求越来越严格，很多零部件都要求进行尺寸检验，很多情况下仅靠人工检验不仅易由于疲劳工作产生错误，测量精度、测量效率均会处于较低水平，从而严重制约了产品的质量和产量，光电检测技术就是利用光信号各参量进行调制来实现测量的。轴对光信号各参量调制过程为：光源—待测轴—接收元件。也就是把被测轴的相关检验信息加到光信号中，改变光信号的参量，从而达到测量的目的，即被测轴类零件的尺寸采用光信号进行调制。

5 结语

随着我国进入现代工业化快速发展阶段，无论机械加工、汽车制造、冶金等重工業领域，或是电子、纺织、化工等轻工业领域，轴类零件无处不用，不管是在设备、工具、原料还是产品中都起着至关重要的作用。因此，轴类零件的测量方法、测量精度及效率也必须随着生产力的进步而与时俱进。