锥孔键槽深度的测量

　　我公司生产的V带轮（见图1），与发电机采用圆锥配合，以平键传递转矩。圆锥配合的优点是能够自动定心，因而两者的轴线能够达到较高的同轴度要求，但是加工和检验困难。

　　在加工键槽后，锥孔键槽深度原来采用游标卡尺测量锥孔大头尖点至键槽的尺寸，这种检测方法误差太大，其原因就在于锥孔大头尖点直径用游标卡尺测量很难测出真实值，测不到尖点最大直径处，所测数值误差太大。

　　后来经过分析，既然测量尖点的误差较大，怎样避免点的测量，改为两个线或平面间的测量呢？

　　我们大家都知道，锥体零件在制造过程中其圆锥直径、角度均会产生误差，圆锥直径误差，影响锥体结合时基面距离；圆锥角度误差，影响锥体结合性质。为使锥体零件的准确结合和互换，对圆锥直径与角度误差需作检查。

　　用锥体量规测量零件直径的误差，是根据被测量零件的端面是否处于量规的两个极限之间来判别锥体直径是否合乎要求。用着色法检查圆锥角度2α。着色锥体量规如图2所示。

　　通过使用着色锥体量规将圆锥孔补实，这样一来，键槽深度就可变为测量两个平行平面间的距离，将测量难度大大降低。可以使用游标卡尺方便地测量。因测量的尺寸转化为两平面间的距离与图样设计尺寸不一样，所以必须计算键槽两平面的尺寸。计算过程如下：

　　建立工艺尺寸链（见图3）

　　计算封闭环尺寸和公差

　　基本尺寸L₀ =15.4mm-12.5 mm =2.9 mmnextpage

　　上偏差ES₀ =+0.2 mm -0 mm =+0.2 mm

　　下偏差EI₀ =0 mm -(+0.05) mm =-0.05 mm

　　所以键槽端面尺寸为

　　封闭环的极限尺寸

　　最大极限尺寸L_0max = L ₀+ ES₀=2.9 mm +0.2 mm =3.1 mm

　　最小极限尺寸L_0min = L₀ + EI₀=2.9 mm -0.05 mm =2.85 mm

　　键槽两平面的垂直距离

　　圆锥孔锥度为1：5，半角为5°42’38”（5.711°）。

　　最大极限尺寸L_max = L _0maxcos5.711°=3.1 mm×0.995=3.085 mm (最小实体)

　　最小极限尺寸L_min = L_0min cos5.711°=2.85 mm×0.995=2.836 mm (最大实体)

　　将着色锥体量规放入V带轮锥孔内，使用游标卡尺测量键槽尺寸，只要所测数值在2.836 ~3.085 mm范围内为合格。为了提高检测的效率，设计塞片代替游标卡尺。根据GB/T1957—2006塞片的通、止端尺寸计算如下：

　　键槽尺寸的公差T= L_max -L_min=3.085 mm -2.836 mm =0.249 mm

　　按IT14圆整为0.25，塞片尺寸公差带图如图4所示，查表得T₁=0.009，Z₁=0.020。

　　通端最大极限尺寸T_max= L_min +Z₁+T₁/2=2.836 mm +0.020+0.009/2=2.861 mm

　　因此，塞片止端尺寸为，通端尺寸为。塞片图如图5所示。

　　在生产中，塞片与着色锥体量规配合使用检测锥孔槽深，方便快捷，可靠性高。通过产品的首件鉴定和实际生产的验证，完全能够满足产品的图样要求。解决了锥孔键槽深度测量不准确的问题，提高了测量效率。