

测量液涨芯轴的膨胀量是确保其正常工作、夹持精度和工件加工质量的关键步骤。虽然专业的三坐标测量仪或激光扫描仪精度最高,但使用车间常见的简单工具也能获得相当可靠的结果。以下是几种常用且简单的方法:
核心原理:在芯轴未加压(自然状态)和加压至工作压力(膨胀状态)两种状态下,精确测量其关键外径(通常是夹持段的外径),两者之差即为该压力下的膨胀量。
常用简单工具与方法
1.外径千分尺直接测量法(最常用、最直接)
*工具:精度为0.001mm或0.0001英寸的外径千分尺(根据需要的精度选择)。
*步骤:
*清洁:确保芯轴夹持段表面和千分尺测砧/测杆清洁、无油污、无毛刺。
*自然状态测量:
*将芯轴完全泄压(确保内部无压力)。
*选择合适的测量点(通常取芯轴夹持段中部或两端,避开沟槽或标记)。
*用千分尺仔细测量该点的直径`D0`。记录数值。
*加压状态测量:
*将芯轴安装到设备上(或使用专用加压工具),施加到标准工作压力,并等待压力稳定(通常需要几秒到几十秒,让油液充分填充并压力均衡)。
*在同一个测量点,用千分尺再次仔细测量直径`D1`。记录数值。
*计算膨胀量:
*膨胀量`ΔD=D1-D0`
*优点:直接、简单、工具普及率高、精度相对较高(取决于千分尺精度和操作者水平)。
*注意事项:
*测量力要恒定且适中(遵循千分尺使用规范),避免压伤芯轴表面或导致测量误差。
*必须确保两次测量是完全相同的位置。
*芯轴表面硬度高,千分尺测力对其变形影响很小,但仍需规范操作。
*对于薄壁或特殊结构芯轴,千分尺测力可能导致轻微变形,影响精度(此时可考虑方法2)。
2.百分表/千分表+V型铁/平台法(适合测量径向变化)
*工具:精度为0.01mm或0.001mm的百分表/千分表、磁性表座、高质量的V型铁或精密平台。
*步骤:
*自然状态测量:
*将V型铁放在稳固的平台(如花岗岩平台)上。
*将完全泄压的芯轴水平放置在V型铁上(夹持段置于V型槽中)。
*安装磁性表座和百分表,使表测头垂直轻轻接触芯轴夹持段顶部最高点(即芯轴轴线正上方)。调整表盘使指针归零或记录初始读数`R0`。
*加压状态测量:
*小心地给芯轴加压至工作压力并稳定。
*百分表测头位置保持不变(确保芯轴在V型铁中无轴向移动或转动),读取此时百分表的读数`R1`。
*计算膨胀量:
*膨胀量`ΔD=R1-R0`(因为表测的是直径方向的变化量,即半径变化量的2倍)。
*优点:
*避免了直接接触测量力对芯轴的影响(表测力很小)。
*可以直观地看到膨胀过程(表针移动)。
*方便测量芯轴不同轴向位置的膨胀量(移动表座位置)。
*注意事项:
*V型铁和平板的精度及稳定性直接影响测量结果。
*芯轴在V型铁中必须放置稳定,加压时不能有移动或转动。
*表测头接触点必须精确位于芯轴最高点(轴线正上方)。
*加压操作需小心,避免碰触表具。
关键操作要点与注意事项(无论哪种方法)
*压力控制:加压必须精确达到规定的工作压力,并使用经过校准的压力表监控。压力不稳定会导致测量误差。
*位置一致性:自然状态和加压状态的测量必须严格在同一位置进行。做好位置标记(如用记号笔在非关键位置做小点)。
*清洁:测量面必须清洁,油膜、灰尘都会引入误差。
*温度:尽量在恒温环境下测量,或确保两次测量时环境温度、芯轴温度一致。温度变化会导致金属热胀冷缩,干扰测量结果。
*重复性:建议进行多次测量(至少3次),取平均值,以提高可靠性。
*泄压确认:测量自然状态前,务必彻底泄压并等待片刻,确保内部无残余压力。
*芯轴状态:确保芯轴本身无损伤、磨损或变形。
*工具精度:选择精度等级合适的测量工具(如千分尺精度需高于0.005mm)。工具需定期校验。