1、提高測(cè)量技術(shù)水平刻不容緩

改革開(kāi)放以來(lái)，軸承行業(yè)逐年加大了設(shè)備改造升級(jí)投入的力度，但在測(cè)量技術(shù)方面進(jìn)步緩慢。尤其是車(chē)間工序間軸承零件的檢測(cè)，多數(shù)是保持本專(zhuān)業(yè)長(zhǎng)期所形成的一種傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)系統(tǒng)，測(cè)量方法幾十年保持不變，吐故納新甚少。面對(duì)軸承精度要求不斷提高，軸承標(biāo)準(zhǔn)的不斷修訂，相應(yīng)的測(cè)量方法和儀器不可能一成不變。近幾年數(shù)控機(jī)床已大量應(yīng)用到軸承加工環(huán)節(jié)，機(jī)床、產(chǎn)品的加工精度有了提高，但任何一種加工設(shè)備無(wú)論其多么*，均會(huì)出現(xiàn)由熱變形引起的偏移和由工具磨損產(chǎn)生的誤差，終還是要通過(guò)檢測(cè)來(lái)完成的。任何測(cè)量不可避免地存在著誤差，不能正確地分析測(cè)量誤差產(chǎn)生的機(jī)理并采取有效的方法加以合理地控制，將會(huì)造成檢驗(yàn)產(chǎn)品的錯(cuò)判、誤判，會(huì)給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大的損失及加工效率的降低。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和新的測(cè)量?jī)x器的出現(xiàn)，人們已普遍認(rèn)識(shí)到測(cè)量技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量中的重要作用，期望更多不靠人的熟練程度而是手段保證的儀器出現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)軸承零件加工在線自動(dòng)檢測(cè)、反饋、補(bǔ)償、統(tǒng)計(jì)、糾錯(cuò)、防漏，從而提高產(chǎn)品檢測(cè)效率和質(zhì)量。

2、傳統(tǒng)軸承零件測(cè)量誤差分析及儀器推薦

2.1軸承內(nèi)徑測(cè)量

軸承內(nèi)徑作為基準(zhǔn)孔通常與軸緊密配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)，尺寸偏差及精度要求較高。軸承行業(yè)對(duì)軸承零件直徑測(cè)量廣泛采用三點(diǎn)定位比較法，其三點(diǎn)分布狀態(tài)與測(cè)量誤差有較大的關(guān)系。下面以軸承內(nèi)徑儀器（如：D922、D923類(lèi)似儀器）測(cè)量誤差對(duì)內(nèi)徑檢驗(yàn)的影響進(jìn)行分析。

2.1.1儀器校準(zhǔn)誤差

圖1

如圖1左，N點(diǎn)和F點(diǎn)是儀器的兩個(gè)固定支點(diǎn)，M點(diǎn)是儀器的指示點(diǎn)，M-N就是儀器顯示的工作直徑。理想狀況M-N聯(lián)線和工件的直徑線重合，消除校準(zhǔn)誤差。但在實(shí)際測(cè)量中F點(diǎn)是D922、D923等軸承儀器增設(shè)的定位套圈用的輔助支點(diǎn)，M-F-N形成了“三點(diǎn)法”測(cè)量。實(shí)際測(cè)量時(shí)很難做到儀器的測(cè)量軸線M-N通過(guò)被測(cè)量件中心，與被測(cè)件直徑相重合（如圖1右）。靠?jī)x表工的熟練程度調(diào)整儀器找中心，找到的中心與真正的中心是有誤差的，也就是說(shuō)儀器指示點(diǎn)的延長(zhǎng)線與被測(cè)直徑很難相重合。

2.1.2標(biāo)準(zhǔn)件與產(chǎn)品件直徑不一致產(chǎn)生測(cè)量誤差

軸承儀器事實(shí)上的“三點(diǎn)比較法”測(cè)量，當(dāng)套圈直徑的實(shí)際尺寸與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)的尺寸不一致時(shí)，儀器所得測(cè)值實(shí)際上是被測(cè)直徑某一弦的長(zhǎng)度，因而產(chǎn)生測(cè)量誤差δ。

圖2

如圖2所示,測(cè)量方法的隨機(jī)誤差是不可忽略的，特別是高精度軸承測(cè)量更是如此。測(cè)量誤差δ會(huì)隨產(chǎn)品件與標(biāo)準(zhǔn)件的差值增大而增大。

2.2軸承零件測(cè)量?jī)x器推薦

根據(jù)上述分析及我們所了解和接觸到的用于機(jī)械行業(yè)的檢測(cè)儀器和檢測(cè)方法，很適合于軸承套圈內(nèi)孔；內(nèi)、外經(jīng)及滾道寬度和倒角的檢驗(yàn)，它消除了人為因素的誤差，提高了檢驗(yàn)精度和效率。在上已普遍用于汽車(chē)制造業(yè)，在一些的軸承公司如舍弗勒公司都有應(yīng)用，下面做一簡(jiǎn)單介紹：

2.2.1軸承內(nèi)徑測(cè)量?jī)x器BMD（塞規(guī)式測(cè)量系統(tǒng)）

圖3

見(jiàn)圖3，BMD塞規(guī)式測(cè)量系統(tǒng)具有自動(dòng)顯示、自動(dòng)定中心功能，測(cè)頭*的導(dǎo)向圓柱體設(shè)計(jì)、導(dǎo)向體與孔徑合理的間隙設(shè)計(jì)保證了測(cè)量結(jié)果的可靠性，測(cè)頭的漲簧設(shè)計(jì)提供了測(cè)力恒定的條件并解決孔徑測(cè)量的對(duì)中難題，保證了每次測(cè)量對(duì)準(zhǔn)中心，測(cè)量過(guò)程不需要找拐點(diǎn)，大限度地減少了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并可大大提高測(cè)量效率。

根據(jù)滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T307.1-2005第7.1條款，內(nèi)徑[NextPage]測(cè)量：“要在若干個(gè)徑向平面內(nèi)重復(fù)測(cè)量，以確定套圈的大小內(nèi)徑”，上述要求在日常的軸承零件檢驗(yàn)中為甩項(xiàng)項(xiàng)目，常用的D922、D923等軸承儀器為定高測(cè)量，很難完成內(nèi)徑表面多截面測(cè)量。

采用BMD測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

a.測(cè)量效率高，測(cè)量值不受人為因素的影響

b.軸承內(nèi)表面加工受條件限制，砂輪線速度變化大、更換砂輪次數(shù)多，產(chǎn)生內(nèi)徑“喇叭口”、內(nèi)徑“腰鼓形”時(shí)有發(fā)生，缺陷直接影響軸承使用壽命，也是內(nèi)徑磨削加工產(chǎn)生廢品和返修品原因之一。

BMD塞規(guī)式測(cè)量系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確的完成內(nèi)徑表面多截面測(cè)量，方便的發(fā)現(xiàn)“喇叭口”、“腰鼓形、“錐度”等形狀誤差缺陷。

c.內(nèi)徑圓度的測(cè)量，因?yàn)椴荒苁褂肰形架，只能在D923類(lèi)似儀器上用兩個(gè)固定支點(diǎn)按相應(yīng)的角度分布固定，且測(cè)量點(diǎn)在該兩支點(diǎn)的等分線上，此種方法儀器調(diào)整非常困難，難以實(shí)現(xiàn)。因此，軸承行業(yè)內(nèi)解決的辦法一是用心軸涂色檢查，只能定性不能定量，而且心軸成本很高。二是采用圓度儀抽檢的方法。圓度儀測(cè)量效率低，且受環(huán)境條件的限制，不易在地面振動(dòng)大的車(chē)間生產(chǎn)線上應(yīng)用，測(cè)量精度隨操作者的熟練程度而有差異。采用BMD塞規(guī)式三點(diǎn)式測(cè)頭，測(cè)頭的自動(dòng)定中心功能，可快速準(zhǔn)確的測(cè)量?jī)?nèi)徑圓度誤差，測(cè)量系統(tǒng)不受測(cè)量環(huán)境及人員操作熟練程度的限制，檢測(cè)效率高。

d.BMD測(cè)量系統(tǒng)可快速測(cè)量孔徑的形狀誤差如圖4。

圖4

e. BMD測(cè)量系統(tǒng)可方便解決萬(wàn)向節(jié)軸承滾道的測(cè)量

萬(wàn)向節(jié)軸承外圈滾道精度的檢測(cè)使用軸承測(cè)量?jī)xD923類(lèi)似儀器存在測(cè)量瓶頸，原因是軸承外圈為盲孔如圖5所示。

圖5

首先D923儀器是定高測(cè)量，盲孔無(wú)法實(shí)現(xiàn)翻面測(cè)量，錐度測(cè)量須加墊圈，影響測(cè)量效率，如圖6。

圖6

其次、由于滾道是盲孔加工，根部極易留臺(tái)如圖7，D923類(lèi)似儀器不易發(fā)現(xiàn)根部加工留臺(tái)缺陷，使用BMD盲孔塞規(guī)式測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)可方便快捷發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔形狀誤差。

圖7

2.2.2特大型軸承零件的測(cè)量

特大型軸承，一般是指外徑大于440mm的軸承，由于其尺寸大，重量重、批量小和結(jié)構(gòu)特殊，一般軸承測(cè)量時(shí)多采用工件不動(dòng)，移動(dòng)量?jī)x的方式，量?jī)x的結(jié)構(gòu)多為組合式的，要求量?jī)x既具有較高的剛度，同時(shí)又要有較輕的重量。如圖8所示為目前軸承行業(yè)內(nèi)溝徑組合樣板。

圖8

測(cè)量誤差：

a.零件溝道的不平行度直接帶給溝徑的測(cè)量誤差

b.測(cè)量圓片的制造精度產(chǎn)生測(cè)量誤差

c.兩測(cè)量圓片安裝高度差產(chǎn)生測(cè)量誤差

德國(guó)KORDT公司生產(chǎn)的溝徑測(cè)量?jī)x如圖9：

圖9

優(yōu)點(diǎn)：

a.端面定位穩(wěn)妥可靠

b.測(cè)頭隨溝位置上下移動(dòng)，準(zhǔn)確找到溝中心，減小測(cè)量誤差

c.測(cè)量點(diǎn)為球面，選用軸承成品球加工而成，定位精度高

2.2.3軸承滾道寬度檢測(cè)

軸承滾道寬度測(cè)量目前行業(yè)內(nèi)沒(méi)有測(cè)量滾道寬度的儀器，只能用樣板通、止的方式做定性檢查，無(wú)法檢測(cè)出滾道寬度具體數(shù)值。滾道寬度對(duì)軸承裝配和性能影響很大，寬度尺寸的大小，直接影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度及卡死現(xiàn)象。如圖10所示，鐵路軸承滾道雙擋邊有17´角度，

目前用極限樣板控制寬度僅是一條接觸線，很難控制，17´角度是在輪廓儀上抽檢，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全檢。

[NextPage]

圖10

BMD端面距離測(cè)量系統(tǒng)如圖11所示：其特點(diǎn)是可以方便、準(zhǔn)確、快捷的完成測(cè)量，使用過(guò)程簡(jiǎn)單，省略了制造廠各個(gè)工序制作寬度樣板，對(duì)滾道寬度定量檢查，直接讀數(shù)并且擋邊角度可控。

圖11

3、提高測(cè)量水平，助推軸承產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變

我國(guó)軸承工業(yè)目前正處于“調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式”的關(guān)鍵階段，要振興我國(guó)軸承工業(yè)，實(shí)現(xiàn)軸承強(qiáng)國(guó)目標(biāo)，當(dāng)前緊迫的任務(wù)就是要在產(chǎn)品質(zhì)量上取得質(zhì)的突破。對(duì)于類(lèi)似軸承這樣的嚴(yán)重影響主機(jī)性能質(zhì)量甚至安全的重要基礎(chǔ)件產(chǎn)品，在檢測(cè)方面應(yīng)該參照汽車(chē)行業(yè)質(zhì)量體系TS16949中，具有針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的強(qiáng)制性要求，亦即：企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量?jī)x器）執(zhí)行定期的校正外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的“測(cè)量系統(tǒng)分析”即（SMA），掌握量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種變差問(wèn)題。檢測(cè)技術(shù)在軸承工業(yè)中所占的地位是非常重要的，它是衡量產(chǎn)品是否達(dá)到各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的工具，是發(fā)現(xiàn)加工問(wèn)題的手段。在中國(guó)軸承工業(yè)致力于傳統(tǒng)中低端軸承向軸承的升級(jí)時(shí)期，應(yīng)著力提高檢測(cè)水平，從根本上解決生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

軸承企業(yè)應(yīng)該以高度的責(zé)任感和使命感，以“*質(zhì)量、*技術(shù)、*管理”打造“*產(chǎn)品”，勵(lì)精圖治，可以期待軸承行業(yè)借助于良好的國(guó)家政策環(huán)境及強(qiáng)制性措施，一定會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)實(shí)現(xiàn)“由大到強(qiáng)”的歷史性轉(zhuǎn)變。