專利名稱：軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統及方法
技術領域：
本發明屬于圓錐形內孔的檢測技術領域，涉及軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統及方法。
背景技術：
圓錐孔的主要控制參數有錐孔錐度、錐孔小端直徑和基準端面對內孔中心線的垂直度等。錐孔錐度主要用于控制圓錐內孔表面錐體的角度參數，其加工精度直接影響到軸承安裝到軸上定位的可靠性和自定心性，因此生產中往往要嚴格控制。在錐孔大小端面直徑已知的情況下，錐孔錐度可以通過計算獲得。目前測量圓錐內孔常用的測量方法有1、錐度塞規涂色法進行定性檢測；2、正弦儀或三坐標測量儀等進行檢測。這些測量方法必須多 エ位測量，效率較低，成本過高，難以適應現場批量生產時的檢測要求。軸承行業對于圓錐孔圓錐角度參數通常采用圓錐滾子軸承滾道測量儀和角度標準件進行比較測量，這種測量方法沒有考慮測量支點高度對于測量的影響，因此僅是ー種近似測量準確度不高。

發明內容
本發明的目的是提供一種軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統及方法，以解決現有測量方法準確度不高的問題。為實現上述目的，本發明的軸承套圏內孔為圓錐孔的全參數測量系統包括設于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設備。進ー步的，所述測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于待測軸承套圈內孔小端同一徑向平面內，且測量支點和測頭設于沿內孔直徑的同一條直線上；另ー測頭置于測量支點的正上方，該測頭與測量支點這兩點位于內孔表面的同一母線上。進ー步的，所述測量支點和輔助支點為硬質合金支點。進ー步的，所述輸入設備為數字輸入設備。本發明的軸承套圏內孔為圓錐孔的全參數測量方法步驟如下(I)將待測軸承套圈內孔小端面與測量平臺緊密接觸，測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于內孔小端同一徑向平面內，測量支點和測頭設于沿內孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該兩點位于內孔表面的同一母線上；(2)測量時用標準件調整兩個測量頭，以徑向輔助支點定位，讓軸承套圈旋轉一周以上；(3)通過輸入模塊輸入參數值并傳入信號處理模塊中，傳感器將采集到的兩個測頭信號分別送入信號放大模塊和信號處理模塊中進行放大與處理，顯示模塊則輸出顯示信號處理模塊處理后的測量結果。
進ー步的，所述步驟⑴中呈90°分布的三點偏離內孔小端倒角設置。進ー步的，所述步驟(I)中置于測量支點正上方的測頭偏離內孔大端直徑倒角設置，且該測頭與測量支點之間的距離盡可能接近錐形內孔整個測量區域的長度。進ー步的，所述步驟(3)中通過輸入模塊輸入錐形內孔小端端面平均直徑dp、兩測頭之間的軸向距離b和軸承內圈寬度B，通過公式分別計算得到錐形內孔小端単一平面平均內徑偏差、錐形內孔小端単一平面內徑變動量Vdp ;錐形內孔基準端面對內孔的的垂直度Sd ;基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內徑偏差之差Adlmp-Admp。進ー步的,所述計算公式如下
_ 7] Δ dmp = ( 5 Amax+ 5 Amin)は；Vdp = δδ “ ;Sd = ((Jjsmax -;Δλ— - Admp = (δΒ η Χ + (Jgmm)-，其中 δ ^iax為軸承內圈旋轉一周以上第一傳感器測得的最大值；δ Μη為軸承內圈旋轉一周以上第一傳感器測得的最小值；δ Bmax為軸承內圈旋轉一周以上第二傳感器測得的最大值；δ Bmin為軸承內圈旋轉一周以上第二傳感器測得的最小值。進ー步的，信號處理模塊將測量計算得到的值與標準值進行比較，通過顯示模塊發出產品合格與否的警報。本發明的軸承套圏內孔為圓錐孔的全參數測量系統及方法中，測量裝置調整簡単，屬于軸承常用儀器，能滿足批量生產現場的測量需要，測量成本大大降低；單ーエ位可完成錐孔全項技術參數的測量，工作效率大大提高；采用的簡單電路控制部分完成較為繁瑣的計算過程，杜絕了操作人員人為測量誤差的產生，同時減輕操作人員勞動強度；電路控制部分還能實現測量數據的保存與處理，便于質量工程師對エ序產品質量進行實時監測與控制。


圖I為軸承內圈錐形孔測量系統的機械部分原理圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為軸承內圈錐形孔測量系統的電器控制部分原理圖。其中1_測量平臺；2_測量支點；3_軸承內圈；4_帶有傳感器B的測頭；5_帶有傳感器A的測頭；6_徑向輔助支點；7_信號放大器；8_信號處理器；9_尺寸輸入部分；10_測量結果輸出部分Saimx代表軸承內圈旋轉一周以上傳感器A測得的最大值(μπι)；δΜη代表軸承內圈旋轉一周以上傳感器A測得的最小值(μπι)；δΒ_代表軸承內圈旋轉一周以上傳感器B測得的最大值(μπι)；δΜη代表軸承內圈旋轉一周以上傳感器B測得的最小值(μπι)；B代表軸承內圈寬度(mm)；a代表測量平臺I與測頭5之間的軸向距離(mm)；b代表測頭4與測頭5之間的軸向距離(mm)；d代表錐形內孔小端単一直徑(mm)；
dp代表錐形內孔小端端面平均直徑(_)，由由產品圖算出；Δ #代表錐形內孔小端単一平面平均內徑偏差(μ m);Vdp代表錐形內孔小端單一平面內徑變動量(μ m);Sd代表錐形內孔基準端面對內孔的的垂直度(μ m);Adlmp-Admp代表基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內徑偏差之差
〈μ mノ。
具體實施例方式軸承套圏內孔為圓錐孔的全參數測量系統如圖1、2、3所示，機械部分由測量平臺
I、測量支點2、徑向輔助支點6、和兩個帶有位移傳感器的測頭4、5組成。測量時將軸承套圈3的內孔小端面與測量平臺I緊密接觸，測量支點2、輔助支點6和測頭5三點呈90°分布于內孔小端同一徑向平面內，同時測量支點2和測頭5應在沿直徑的同一條直線上，測點和支點三點應偏離內孔小端倒角；另ー測頭4置于測量支點2的正上方，兩點位于內孔表面的同一母線上，測頭4應偏離內孔大端直徑倒角，同時保證兩點盡可能位于內孔整個測量區域的兩端。電路控制部分由傳感器A、B、信號放大器7、信號處理器8和觸摸液晶顯示屏(包含尺寸輸入部分9和測量結果輸出部分10)組成。測量時用標準件調整兩個測頭4、5，以徑向輔助支點6定位，讓軸承套圈3旋轉一周以上，傳感器A、B將采集到的兩個測頭4、5的信號分別送入信號放大器7和信號處理器8中進行放大與處理，觸摸液晶顯示屏負責將已知尺寸信息輸入和將測量的結果進行輸出。電路控制部分的信號處理過程按照以下的計算方法進行I、該測量系統可實現對圓錐形內孔四項技術參數的測量，分別是Admp, Vdp, Sd, Adlmp-Admp0需要輸入的尺寸參數有dp、b、B。同時還可將四項技術參數的標準值輸入，將測得的結果與標準值比較，電路控制部分可實現產品合格與否的警報。2、四項技術參數通過以下公式計算
權利要求
1.一種軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統，其特征在于包括設于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設備。
2.根據權利要求I所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統，其特征在于所述測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于待測軸承套圈內孔小端同一徑向平面內，且測量支點和測頭設于沿內孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該測頭與測量支點這兩點位于內孔表面的同一母線上。
3.根據權利要求I所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統，其特征在于所述測量支點和輔助支點為硬質合金支點。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統，其特征在于所述輸入設備為數字輸入設備。
5.一種軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于，該方法的步驟如下 (1)將待測軸承套圈內孔小端面與測量平臺緊密接觸，測量支點、輔助支點和其中一個測頭三點呈90°分布于內孔小端同一徑向平面內，測量支點和測頭設于沿內孔直徑的同一條直線上；另一測頭置于測量支點的正上方，該兩點位于內孔表面的同一母線上； (2)測量時用標準件調整兩個測量頭，以徑向輔助支點定位，讓軸承套圈旋轉一周以上； (3)通過輸入模塊輸入參數值并傳入信號處理模塊中，傳感器將采集到的兩個測頭信號分別送入信號放大模塊和信號處理模塊中進行放大與處理，顯示模塊則輸出顯示信號處理模塊處理后的測量結果。
6.根據權利要求5所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于所述步驟(I)中呈90°分布的三點偏離內孔小端倒角設置。
7.根據權利要求5所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于所述步驟(I)中置于測量支點正上方的測頭偏離內孔大端直徑倒角設置，且該測頭與測量支點之間的距離盡可能接近錐形內孔整個測量區域的長度。
8.根據權利要求5所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于，所述步驟(3)中通過輸入模塊輸入錐形內孔小端端面平均直徑^■、兩測頭之間的軸向距離i和軸承內圈寬度B，通過公式分別計算得到錐形內孔小端單一平面平均內徑偏差錐形內孔小端單一平面內徑變動量錐形內孔基準端面對內孔的的垂直度& ;基本圓錐孔在理論大端與在理論小端的平均內徑偏差之差
9.根據權利要求8所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于，所述計算公式如下
10.根據權利要求5-9中任一項所述的軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量方法，其特征在于信號處理模塊將測量計算得到的值與標準值進行比較，通過顯示模塊發出產品合格與否的警報。
全文摘要
本發明涉及軸承套圈內孔為圓錐孔的全參數測量系統及方法，系統包括設于測量平臺上的測量支點、輔助支點和兩個帶有位移傳感器的測頭，該兩個傳感器測頭的輸出信號依次傳入順次連接的信號放大模塊、信號處理模塊和顯示模塊，所述信號處理模塊還輸入連接有輸入設備；本發明測量裝置調整簡單，屬于軸承常用儀器，能滿足批量生產現場的測量需要，測量成本大大降低；單一工位可完成錐孔全項技術參數的測量，工作效率大大提高；采用的簡單電路控制部分完成較為繁瑣的計算過程，杜絕了操作人員人為測量誤差的產生，同時減輕操作人員勞動強度；電路控制部分還能實現測量數據的保存與處理，便于質量工程師對工序產品質量進行實時監測與控制。
文檔編號G01B21/10GK102818545SQ20121000768
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者馬瑩, 范雨晴, 李獻會, 仝楠, 張偉 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司