1、機(jī)械零件測(cè)量與檢驗(yàn)鍵槽、圓角及成形面的檢測(cè)電子教案數(shù)控技術(shù)專業(yè)名師課堂資源開發(fā)小組2016年2月 子任務(wù)3：鍵槽、圓角及成形面的檢測(cè) 某公司承接了一批軸和球軸零件的加工，由于人手緊缺，特請(qǐng)我們協(xié)助對(duì)軸零件上的鍵槽和球軸上的成形面尺寸誤差進(jìn)行檢測(cè)。如圖4-1，2 圖4-1 軸 圖4-2 球軸 圖4-1、2 零件圖一、 零件尺寸公差的分析 從圖樣分析可知，軸零件上鍵槽尺寸精度較高的是，其尺寸精度約為IT8；深度尺寸公差為0.1mm，約為IT11級(jí)，其它為未注線性尺寸公差，公差值為0.4mm；球軸零件上的成形面有R9，R2，其中的精度要求最高，接近IT8；鍵的相關(guān)專業(yè)術(shù)語及知識(shí)點(diǎn)1、鍵連接的作用 鍵

2、連接是通過鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件間的周向固定以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。其中，有些類型還可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實(shí)現(xiàn)軸向動(dòng)聯(lián)接。鍵連接裝配中，鍵（一般用45號(hào)鋼制成）是用來連接軸上零件并對(duì)它們起周向固定作用，以達(dá)到傳遞扭矩的一種機(jī)械零件。其連接類別有較松鍵連接、一般鍵連接和較緊鍵連接。2、鍵的類型及其結(jié)構(gòu)形式 鍵連接可分為平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。1 ）平鍵連接 平鍵按用途分有三種：普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵。平鍵的兩側(cè)面為工作面，平鍵連接是靠鍵和鍵槽側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性好等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。 普通平鍵

3、用于輪轂與軸間無相對(duì)滑動(dòng)的靜連接。按鍵的端部形狀不同分為A型（圓頭）、B型（方頭）、C型（單圓頭）三種如圖4-3所示。A型普通平鍵的軸上鍵槽用指狀銑刀在立式銑床上銑出，槽的形狀與鍵相同，鍵在槽中固定良好，工作時(shí)不松動(dòng)，但軸上鍵槽端部應(yīng)力集中較大。B型普通平鍵軸槽是用盤狀銑刀在臥式銑床上加工，軸的應(yīng)力集中較小，但鍵在軸槽中易松動(dòng)，故對(duì)尺寸較大的鍵，宜用緊定螺釘將鍵壓在軸槽底部。C型普通平鍵常用于軸端的連接。（a)圓頭 (b) 平頭 （c) 單圓頭 圖4-3 平鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵均用于輪轂與軸間需要有相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)連接。導(dǎo)向平鍵用螺釘固定在軸上的鍵槽中，輪轂沿鍵的側(cè)面作軸向滑動(dòng)。滑鍵則是將鍵固定在輪轂

4、上，隨輪轂一起沿軸槽移動(dòng)。 導(dǎo)向平鍵用于輪轂沿軸向移動(dòng)距離較小的場(chǎng)合，當(dāng)輪轂的軸向移動(dòng)距離較大時(shí)宜采用滑鍵連接。2 ）半圓鍵連接 半圓鍵連接的工作原理與平鍵連接相同。軸上鍵槽用與半圓鍵半徑相同的盤狀銑刀銑出，因此半圓鍵在槽中可繞其幾何中心擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂槽底面的斜度。半圓鍵連接的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和裝拆方便，但由于軸上鍵槽較深，對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大，故一般多用于輕載連接，尤其是錐形軸端與輪轂的連接中。3 ）楔鍵連接 楔鍵的上下表面是工作面，鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均具有 1:100 的斜度。裝配后，鍵楔緊于軸槽和轂槽之間。工作時(shí)，靠鍵、軸、轂之間的摩擦力及鍵受到的偏壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)能承受單方向的軸向

5、載荷。4 ）切向鍵連接 切向鍵由兩個(gè)斜度為 1:100 的普通楔鍵組成。裝配時(shí)兩個(gè)楔鍵分別從輪轂一端打入，使其兩個(gè)斜面相對(duì)，共同楔緊在軸與輪轂的鍵槽內(nèi)。其上、下兩面（窄面）為工作面，其中一個(gè)工作面在通過軸心線的平面內(nèi)，工作時(shí)工作面上的擠壓力沿軸的切線作用。因此，切向鍵連接的工作原理是靠工作面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。一個(gè)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，若要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩，必須用兩個(gè)切向鍵，并錯(cuò)開 120度-135度 反向安裝。切向鍵連接主要用于軸徑大于 100mm 、對(duì)中性要求不高且載荷較大的重型機(jī)械中。3、鍵連接的應(yīng)用 鍵用于連接軸和軸上零件，進(jìn)行周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器與軸的連接，鍵連接可以

6、分為松鍵連接、緊鍵連接和花鍵連接三大類。1）松鍵連接松鍵連接所用的鍵有普通平鍵，半圓鍵、導(dǎo)向平鍵及滑鍵等，靠鍵的側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，只對(duì)軸上零件作周向固定，不能承受軸向力，如果要軸向固定，則需要附加緊定螺釘或定位環(huán)等定位零件。松鍵連接的裝配要點(diǎn)為：（1）清理鍵及鍵槽上的毛刺，保證鍵與鍵槽能精密貼合。（2）對(duì)重要的鍵連接，裝配前要檢查鍵的直線度和鍵槽對(duì)軸線的對(duì)稱度及平行度等。（3）對(duì)普通平鍵，導(dǎo)向平鍵，用鍵的頭部與軸槽試配，應(yīng)能使鍵較緊地與軸槽配合。（4）修配鍵長(zhǎng)時(shí)，在鍵長(zhǎng)方向鍵與軸槽留0.1mm的間隙。（5）在配合面上加濕潤油，用銅棒或加軟鉗口的臺(tái)虎鉗將鍵壓入軸槽中，使之與槽底良好接觸。（6）試配并

7、安裝回轉(zhuǎn)套件時(shí)，鍵與鍵槽的非配合面應(yīng)留有間隙，保證軸與回轉(zhuǎn)套件的同軸度，套件在軸上不得有軸向擺動(dòng)，以免在機(jī)器工作時(shí)引起沖擊和振動(dòng)。2）緊鍵連接 緊鍵連接主要指鍥連接，鍵的上、下表面都是工作面，上表面及與其相接觸的輪轂槽底面。均有1：100的斜度。鍵側(cè)與鍵槽有一定的間隙，裝配時(shí)將鍵打入夠成緊鍵連接，由過盈作用傳遞轉(zhuǎn)矩，并能傳遞單向的軸向力，還可軸向固定零件。緊鍵連接裝配時(shí)，首先同樣要清理鍵及鍵槽上的毛刺，裝配時(shí)要用涂色法檢查鍥鍵上下表面與軸槽、輪轂槽的接觸狀況，一般要求接觸率大于65，若接觸不良，可用銼刀或刮刀修整鍵槽，接觸合格后，用軟錘將鍥鍵輕敲入鍵槽，直至套件的周向、軸向都可靠緊固。4、 鍵

8、的尺寸與公差見表4-1，4-2 表4-1 鍵和鍵槽尺寸公差帶 (單位：um)軸徑 鍵 鍵槽 尺 寸db×h寬度 深度 圓角半徑 b偏差 軸 轂 較松 一般 較緊 軸H9轂D10軸N8轂JS9軸轂P9 t偏差t1偏差最大最小682×22+0.0250+0.060+0.020-0.004-0.029±0.0125-0.006-0.0311.2+0.101+0.100.080.168103×331.81.410124×44+0.0300+0.078+0.0300-0.030±0.015-0.012-0.0422.51.812175×

9、;553.02.30.160.2517226×663.52.822308×78+0.0360+0.098+0.0400-0.036±0.018-0.015-0.0514.0+0.203.3+0.20303810×8105.03.30.250.40384412×812+0.0430+0.120+0.0500-0.043±0.0215-0.018-0.0615.03.3445014×9145.53.8505816×10166.04.3586518×11187.04.4657520×1220+0.05

10、20+0.149+0.0650-0.052±0.026-0.022-0.0747.54.90.400.60758522×14229.05.4859525×14259.05.49511028×162810.06.411013032×1832+0.0620+0.180+0.0800-0.062±0.031-0.026-0.08811.07.413015036×203612.0+0.308.4+0.300.701.015017040×224013.09.417020045×254515.010.42002305

11、0×285017.011.423026056×3256+0.0740+0.220+0.1000-0.074±0.0370.032-0.10620.012.41.21.626029063×326320.012.429033070×367022.014.433038080×408025.015.42.02.538044090×4590+0.0870+0.260+0.1200-0.087±0.0135-0.037-0.12428.017.4440500100×5010031.019.5 表 4-2 普通平鍵聯(lián)接

12、的尺寸公差 （GB/T 1095-2003和GB/T 1096-2003） 二、 選用計(jì)量器具根據(jù)零件的尺寸精度要求，可選擇以下量具進(jìn)行測(cè)量：零件名稱序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目量具類別量具名稱規(guī)格數(shù)量備注軸Z4011千分尺內(nèi)測(cè)千分尺0-25（0.01）10把如圖4-62外徑千分尺0-25（0.01）10把如圖4-4312卡尺游標(biāo)卡尺0-150（0.01）10把如圖4-243球軸1R9量規(guī)半徑規(guī)R7-14.55套如圖4-52R2R1-6.55套3特制V形鐵+千分表10套相關(guān)技術(shù)測(cè)量知識(shí)1、 計(jì)量器具選用 選擇計(jì)量器具時(shí)，要結(jié)合被測(cè)工件的外形、被測(cè)量位置、尺寸的大小和公差等級(jí)、生產(chǎn)類型、具體檢測(cè)條件等因素。以軸

13、類零件中為例，該尺寸為鍵槽寬度、公稱尺寸為5mm，公差等級(jí)為IT8-IT9，生產(chǎn)類型為小批量，檢測(cè)室內(nèi)有5-30mm的內(nèi)測(cè)千分尺7把，50-250mm內(nèi)徑千分尺5把，三爪內(nèi)徑千分尺暫無，18-35mm內(nèi)徑百分表10套，常選用18-38內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量，其采用的測(cè)量方法有接觸測(cè)量、相對(duì)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量等,綜合考慮選用5-30mm的內(nèi)測(cè)千分尺進(jìn)行測(cè)量。球軸零件中的圓弧面尺寸精度較高的有，根據(jù)尺寸精度要求，選擇特制V形鐵和百分表進(jìn)行測(cè)量 ；其余R9、R2均為未注線性尺寸公差可按GB/T 1804-m處理，故可選用R1-14.5的半徑規(guī)進(jìn)行測(cè)量。2、計(jì)量器具使用方法 槽寬的計(jì)量器具 內(nèi)測(cè)千分尺內(nèi)測(cè)千分

14、尺如圖4-4所示，是測(cè)量小尺寸內(nèi)徑和內(nèi)側(cè)面槽的寬度。其特點(diǎn)是容易找正內(nèi)鍵槽直徑，測(cè)量方便。國產(chǎn)內(nèi)測(cè)千分尺的讀數(shù)值為0.01mm，測(cè)量范圍有530和2550mm的兩種，圖4-7所示的是530mm的內(nèi)測(cè)千分尺。內(nèi)測(cè)千分尺的讀數(shù)方法與外徑百分尺相同，只是套筒上的刻線尺寸與外徑百分尺相反，另外它的測(cè)量方向和讀數(shù)方向也都與外徑百分尺相反。圖4-4 內(nèi)測(cè)千分尺鍵寬、深量規(guī)如圖4-5所示 圖4-5 鍵寬、深量規(guī)鍵和鍵槽的尺寸檢驗(yàn)，在小批量生產(chǎn)中常采用通用測(cè)量器具，如游標(biāo)卡尺、千分尺等。在成批生產(chǎn)中可采用量規(guī)檢驗(yàn)，對(duì)于尺寸誤差可用光滑極限量規(guī)檢測(cè)，對(duì)于位置誤差可用位置量規(guī)檢測(cè)。檢測(cè)鍵槽用量規(guī)如圖4-5所示。圖

15、（a)為板式塞規(guī)，用來檢測(cè)槽寬；圖（b）常用具有固定尺寸的量具來檢驗(yàn)工件，這種量具叫做量規(guī)。工件圖紙上的尺寸是保證有互換性的極限尺寸。測(cè)量工件尺寸的量規(guī)通常制成兩個(gè)極限尺寸，即最大極限尺寸和最小極限尺寸。測(cè)量光滑的鍵槽或軸用的量規(guī)叫光滑量規(guī)，而測(cè)量鍵槽寬和深的量規(guī)叫鍵寬、深量規(guī)。鍵寬、深量規(guī)根據(jù)用于測(cè)量上、下極限尺寸的不同，分通端和止端兩種。        使用說明及保養(yǎng)：    合理的使用：    1）使用前先檢查鍵寬、深量規(guī)測(cè)量面，

16、不能有銹跡。丕鋒、劃痕、黑斑等；鍵寬、深量規(guī)的標(biāo)志應(yīng)正確清楚。    2）鍵寬、深量規(guī)的作用必須在周期檢定期內(nèi)，而且附有檢定合格證或標(biāo)記，或其它足以證明鍵寬、深量規(guī)是合格的文件。    3）鍵寬、深量規(guī)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)條件：溫度為20°C，測(cè)力為0.在實(shí)際使用中很難達(dá)到這一條件要求。為了減少測(cè)量誤差，盡量使用鍵寬、深量規(guī)與被測(cè)件在等溫條件下進(jìn)行測(cè)量，使用的力要盡量小，不允許把鍵寬、深量規(guī)用力往鍵槽里推或一邊旋轉(zhuǎn)一邊往里推。    4）測(cè)量時(shí)，鍵寬、深量規(guī)應(yīng)順著鍵槽的軸線插

17、入或拔出，不能傾斜；鍵寬、深量規(guī)塞入鍵槽內(nèi)，不許轉(zhuǎn)動(dòng)或搖晃鍵寬、深量規(guī)。    5）不允許用鍵寬、深量規(guī)檢測(cè)不清潔的工件。        維護(hù)與保養(yǎng)：   （1)鍵寬、深量規(guī)是精密量具之一，使用時(shí)要輕拿輕放，不得磕碰其工作面。    (2)鍵寬、深量規(guī)在每次使用后，須立即用清潔軟布或細(xì)棉紗將鍵寬、深量規(guī)表面擦拭干凈，涂上一薄層防銹油后，放入專用要盒內(nèi)，存放干燥處    

18、;(3)鍵寬、深量規(guī)要實(shí)行周期檢定，檢定周期由計(jì)量部門確定。圓弧面的計(jì)量器具 半徑規(guī)如圖4-4所示 圖4-4 半徑規(guī)1）檢：檢查半徑規(guī)外觀和各部位相互作用（如凹、凸樣板、鎖緊夾鉗等）；2）選：選擇與被測(cè)圓弧角半徑公稱尺寸相同的樣板；3）擦：用干凈綢布將選中的凹、凸樣板等部位擦凈；4）測(cè)：用將選中的凹、凸樣板靠緊被檢圓弧角，要求樣板平面與被測(cè)圓弧垂直；5）讀：用透光法查看樣板與被測(cè)圓弧角接觸情況，完全不透光為合格；如果有透光現(xiàn)象，說明被檢圓弧角的弧度不符合要求，其測(cè)量與讀取方法如圖4-9。6)養(yǎng)：1、使用時(shí)，用力要適當(dāng)； 圖4-9 半徑樣板的使用方法 2、使用完后要將其擦拭干凈抹上礬土林； （a）合格 （b）不合格 3、 零件尺寸精度的測(cè)量與檢驗(yàn) 零件檢測(cè)表(試件)：零件圖號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)值評(píng)定結(jié)果量具量?jī)x檢測(cè)者備注尺寸dmax/lmaxd