滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号3.5(22)申请日2021.11.29(71)申请人中国航发哈尔滨轴承有限公司地址150025黑龙江省哈尔滨市利民开发区南京路2号(72)发明人(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事23109代理人李红媛(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01B11/26(2006.01)(54)发明名称滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法(57)摘要滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，涉及轴承检测技术领域。本发明的目的是为了解决传统的轴承内外圈倒角合格检验方法存在操作繁琐、检验效率低以及准确率差的问题。本发明设计了一套使用光学测量仪测量轴承内外圈倒角尺寸的专用工装，该工装在套圈测量安装板上设置V形槽和弹簧压片用于定位、固定轴承套圈，进一步通过调节角度伸缩装置的高度升降功能调节测轴承套圈至适合光学测量仪对其倒角进行测量的倾斜角度，再利用光学测量仪对轴承内外圈的倒角尺寸进行精准测量。本发明可获得滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法。权利要求书1页说明书6页附图3页CN1141362351.滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，其特征在于该测量方法按以下步骤进行：一、设计轴承套圈倒角测量工装：所述的测量工装由底座(1)、调节角度伸缩装置(2)和套圈测量安装板(3)组成，所述的调节角度伸缩装置(2)设置在底座(1)的一侧，所述的套圈测量安装板(3)的一端与调节角度伸缩装置(2)的顶端连接，套圈测量安装板(3)的另一端与底座(1)的一端连接；套圈测量安装板(3)的下部设置有V形槽(4)，所述的V形槽(4)的V形口沿套圈测量安装板(3)向上设置，套圈测量安装板(3)的上部设置有可调节位置的弹簧压片(5)；二、测量步骤：(1)将轴承套圈(6)的一侧放置在V形槽(4)的V形口内，将轴承套圈(6)的另一侧使用弹簧压片(5)压紧固定，通过调节角度伸缩装置(2)将套圈测量安装板(3)调节至适合光学测量仪对待测轴承套圈(6)倒角进行测量的倾斜角度，根据轴承套圈(6)的倒角尺寸大小设定设备测量行程；在光学测量仪的控制界面中单击“扫描”按钮，光学探头沿轴承套圈(6)的直径开始扫描，扫描行程结束后在“测量”窗口形成被测倒角形状图；(2)测量轴承套圈(6)的外倒角时，首先将步骤一中的被测倒角形状图进行校正，使用工具箱区域中的“功能键”绘制交点：第一步使用“直线)的端面绘制一条直线，再次使用“直线)的外径绘制一条直线，根据倒角形状直倒角或弧形倒角，选取“直线”功能或“弧线”功能绘制出倒角形状；然后将端面绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相交点A，再使用相同方法将外径绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相交点B；使用“测量距离”功能测量出A点与B点之间的水平距离和垂直距离，从而得出轴承套圈(6)外倒角的径向尺寸和轴向尺寸；测量轴承套圈(6)的内倒角时，第一步使用“直线)的端面绘制一条直线，再次使用“直线)的内径绘制一条直线，根据倒角形状直倒角或弧形倒角，选取“直线”功能或“弧线”功能绘制出倒角形状；然后将端面绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相交点A’，再使用相同方法将内径绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相交点B’；最后使用“测量距离”功能测量出A’点与B’点之间的水平距离和垂直距离，从而得出轴承套圈(6)内倒角的径向尺寸和轴向尺寸。2.根据权利要求1所述的滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，其特征在于步骤一中所述的测量工装为直角三角形结构，所述的底座(1)和调节角度伸缩装置(2)作为直角三角形的两个直角边，套圈测量安装板(3)作为直角三角形的斜边。3.根据权利要求1所述的滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，其特征在于步骤二中所述的光学测量仪由机光学探头、可升降探头支架、可移动工作台、设备计算机和测量运算软件组成。4.根据权利要求1所述的滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，其特征在于步骤二中光学测量仪的测量精度：X轴的测量精度为8μm。5.根据权利要求1所述的滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，其特征在于步骤二中光学测量仪的测量精度：Y轴的测量精度为0.2μm。CN114136235滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法技术领域[0001]本发明涉及轴承检测技术领域，具体涉及滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方背景技术[0002]滚动轴承外圈外径和内圈孔径的径向倒角及轴向倒角尺寸按国家标准GB/T274‑2000有严格规定，用户根据使用的情况也会提出严格要求。在滚动轴承生产检验中，轴承内外套圈轴向和径向倒角尺寸一般通过目视、游标卡尺或坐标显微镜测量，较为繁琐，准确率和效率较低，为此，有待对现有的轴承内外套圈检测的方式和工具进行改进。[0003]1.测量原理及仪器构成：轴承倒角尺寸专用游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成，其中主尺部分的测量爪为带尖点的梯形，并且主尺部分的测量爪低于游标部分的测量爪。主尺单位为cm，最小分度值u为0.1cm，游标尺：a.10个分度的：0.1/10cm＝0.01cm，b.20个分度的：0.1/20cm＝0.005cm，c.50个分度的：0.1/50cm＝0.002cm，数显游标卡尺可以直接读取数值，单位分为英寸和毫米。坐标显微镜由目镜、物镜、标尺、测量支架和调焦旋钮组成，放大倍率为25倍，最小分度值为0.05mm。[0004]2.倒角尺寸批量测量方法：现阶段轴承内外套圈轴向和径向倒角尺寸检验，主要采用目视对比测量法进行合格判定，首先，在同批次产品中找出最大倒角产品与最小倒角产品，对最大倒角产品与最小倒角产品进行真值尺寸测量，真值尺寸测量一般使用坐标显微镜和倒角专用游标卡尺进行测量，测量出最大倒角尺寸和最小倒角尺寸后，依据加工工艺判定产品是否符合尺寸要求，当最大倒角尺寸与最小倒角尺寸判定为合格后，该产品作为本批目视检测的比对样件，对其它产品进行100％目视倒角尺寸合格性比对测量。[0005].倒角专用游标卡尺测量方法：轴承倒角尺寸专用游标卡尺测量前将测量爪并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量，如没有对齐则要记取零误差，游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差。测量时，右手拿住尺身，左手拿待测量的产品，游标尺测量爪靠紧产品端面，大拇指移动游标，当主尺测量爪上的尖点落在倒角边缘上时，即可读数。当套圈孔径较小时，在测量套圈内倒角轴向尺寸(倒角深度)时，测量爪无法伸入到套圈内孔，就要使用卡尺深度测量，将主尺尾部靠紧套圈端面，大拇指移动游标，当游标深度尺落在倒角边缘时，即可读[0006]4.坐标显微镜测量方法：当套圈倒角尺寸较小时，使用游标卡尺无法保证测量值准确时，使用坐标显微镜进行倒角尺寸测量。测量时，将坐标显微镜平稳放置在轴承套圈端 面上，调节调焦旋钮，使轴承被测倒角清晰的显示在目镜中，然后用目镜中的标尺进行读数 测量。 [0007] 以上几种测量方法存在以下几点不足： [0008] (1)测量效率低，对测量技能要求较高，培养技能人员较慢，不适应工程化应用。 [0009] (2)测量工具本身精度不高，对检测结果存在一定误差。 CN114136235 [0010](3)比对测量法只能对产品进行合格判定，无法得到产品测量数据，不能实现行业 中的定性测量逐步转为定量测量的趋势。 发明内容 [0011] 本发明的目的是为了解决传统的轴承内外圈倒角合格检验方法存在操作繁琐、检 验效率低以及准确率差的问题，而提供滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法。 [0012] 滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，按以下步骤进行： [0013] 一、设计轴承套圈倒角测量工装： [0014] 所述的测量工装由底座、调节角度伸缩装置和套圈测量安装板组成，所述的调节 角度伸缩装置设置在底座的一侧；所述的套圈测量安装板的一端与调节角度伸缩装置的顶 端连接，套圈测量安装板的另一端与底座的一端连接；套圈测量安装板的下部设置有V形 槽，所述的V形槽的V形口沿套圈测量安装板向上设置，套圈测量安装板的上部设置有可调 节位置的弹簧压片； [0015] 二、测量步骤： [0016] (1)将轴承套圈的一侧放置在V形槽的V形口内，将轴承套圈的另一侧使用弹簧压 片压紧固定，通过调节角度伸缩装置将套圈测量安装板调节至适合光学测量仪对待测轴承 套圈倒角进行测量的倾斜角度，根据轴承套圈的倒角尺寸大小设定设备测量行程；在光学 测量仪的控制界面中单击“扫描”按钮，光学探头沿轴承套圈的直径开始扫描，扫描行程结 束后在测量窗口形成被测倒角形状图； [0017] (2)测量轴承套圈的外倒角时，首先将步骤一中的被测倒角形状图进行校正，使用 工具箱区域中的“功能键”绘制交点：第一步使用“直线”功能沿轴承套圈的端面绘制一条直 线，再次使用“直线”功能沿轴承套圈的外径绘制一条直线，根据倒角形状直倒角或弧形倒 角，选取“直线”功能或“弧线”功能绘制出倒角形状；然后将端面绘制出的直线与倒角绘制 出的线段寻找相交点A，再使用相同方法将外径绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相 交点B；使用“测量距离”功能测量出A点与B点之间的水平距离与垂直距离，从而得出轴承套 圈外倒角的径向尺寸和轴向尺寸； [0018] 测量轴承套圈的内倒角时，第一步使用“直线”功能沿轴承套圈的端面绘制一条直 线，再次使用“直线”功能沿轴承套圈的内径绘制一条直线，根据倒角形状直倒角或弧形倒 角，选取“直线”功能或“弧线”功能绘制出倒角形状；然后将端面绘制出的直线与倒角绘制 出的线段寻找相交点A’，再使用相同方法将内径绘制出的直线与倒角绘制出的线段寻找相 交点B’；最后使用“测量距离”功能测量出A’点与B’点之间的水平距离与垂直距离，从而得 出轴承套圈内倒角的径向尺寸和轴向尺寸。 [0019] 本发明的有益效果： [0020] (1)目前仅依靠光学测量仪无法对轴承套圈倒角的尺寸进行测量，原因是测量时 无法准确的找到倒角与两径(内、外径)和端面的交点；因此，为了能够准确的找到倒角与两 径和端面的交点，实现使用光学测量仪测量轴承套圈倒角的尺寸，本发明设计了一套使用 光学测量仪测量轴承内外圈倒角尺寸的专用工装，该工装在套圈测量安装板上设置V形槽 和弹簧压片用于定位、固定轴承套圈，进一步通过调节角度伸缩装置的高度升降功能调节 测轴承套圈至适合光学测量仪对其倒角进行测量的倾斜角度，再利用光学测量仪对轴承内 CN114136235 外圈的倒角尺寸进行精准测量，解决了传统的轴承内外圈倒角合格检验方法存在操作繁琐、检验效率低以及准确率差的问题。 [0021] (2)本发明滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法，每套测量能够在6秒内完成， 相较传统的测量时间30秒完成有很大提高，并且能够准确地测量轴承内外圈倒角尺寸，去 除了卡尺测量时存在的视觉误差。根据测量数据分析，光学测量仪测量数据稳定，测量时大 大减小了测量工具本身带来的测量系统误差；同时，光学测量仪检测轴承内外圈倒角尺寸 检测速率得到很大提升，从而可以取代传统的对比测量法，使测量由定性测量转变为定量 测量，对轴承内外圈倒角尺寸测量有质的提升。 [0022] (3)本发明操作快捷方便，对检测人员的技能水平要求不高，方便进行快速学习， 并能胜任检测任务；本发明设计相应的测量工装，实现轴承套圈倒角的批量快速测量，用于 替代传统的使用游标卡尺、坐标显微镜和目视批量检测方法。 [0023] 本发明可获得滚动轴承内外圈倒角尺寸批量测量方法。 附图说明 [0024] 图1为实施例1中测量工装的主视图，1为底座，2为调节角度伸缩装置，3为套圈测 量安装板，4为V形槽。 [0025] 图2为图1中A的局部放大图，5为弹簧压片。