还在为内齿圈和花键套的测量发愁吗？棒间距量表，成本低廉，使用方便
文章针对内齿圈和花键套棒间距检测问题 ， 介绍了一种棒间距量表 。 该棒间距量表制作简便、成本低廉、使用方便且精度可靠 ， 具有很好的实用性和经济性 。
【还在为内齿圈和花键套的测量发愁吗？棒间距量表，成本低廉，使用方便】1
提出问题
内齿圈和花键套是我公司产品的关键零件 ， 为了保证内齿精度 ， 图样对棒间距有严格要求（见图1、表1） ， 在加工和检验过程中 ， 就需要精确测量棒间距 。 现有方法是采用内径千分尺和量棒 ， 测量时需要将两个量棒嵌入齿槽中 ， 再用内径千分尺测量两个量棒之间的距离（见图2） 。 有的情况下量棒不好固定 ， 需要他人协助 ， 检测很不方便；由于手感不同 ， 专业的检测人员测量的数据也不完全一致 ， 测量数据不够准确；当内齿较深时 ， 手臂无法伸入 ， 就无法测量 ， 测量范围有限 。 现国外已有专门的棒间距量表 ， 像内径量表检测内孔一样测量内齿棒间距 ， 测量方便快捷、检测精度精确可靠 。 但目前国内需要依靠进口 ， 较小规格可以通过代理商买到现货 ， 较大规格还需要专门定制 ， 不仅价格十分昂贵 ， 订购周期还很长 。 而我公司的内齿圈和花键套大多规格较大 ， 交货周期又短 。
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为此 ， 笔者设计并制作了一种棒间距量表 ， 巧妙地利用了常规的钢球和量表 ， 很好地解决了内齿棒间距的检测问题 。2
设计结构
该棒间距量表结构如图3所示 ， 两端两个球形测头是由钢球和球座螺钉通过AB胶粘结而成 。 右端1个球形测头通过锁紧螺母、接杆固定在固定柱上 ， 量表通过螺钉12固定在夹持杆上 ， 夹持杆通过紧定螺钉固定在固定柱上；左端1个球形测头和测量柱一同固定在滑动柱上 ， 在滑动柱和固定柱之间有1个压缩弹簧 ， 使滑动柱在自由状态下顶到螺钉4 ， 左端测头连同滑动柱移动的距离通过测量柱传递到量表 。 该检具的设计制作要点是：球形测头的钢球直径d需和标准量棒直径dp相近 ， 球座螺钉的凹球面要与钢球接触良好 ， 滑动柱的外圆和固定柱的内孔既要保证滑动自如 ， 又要保证小间隙配合 。
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棒间距量表夹持装置结构如图4所示 ， 由两个螺钉、夹持座、接杆和手柄组成 。 其中 ， 夹持座、接杆和手柄组焊成一体 。 夹持座的开口孔和棒间距量表接杆的外径相配合 ， 通过拧紧（或松开）夹持装置的两个螺钉 ， 可使棒间距量表和夹持装置牢固地组装成一体（或分离） ， 如图5所示 。
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使用该量表时 ， 首先需计算量表两端钢球之间的距离L 。 Mmax和Mmin分别为图样棒间距最大和最小值 ， dp为图样量棒直径 ， 当dp＝d时 ， Lmax＝Mmax＋2dp ， Lmin＝Mmin＋2dp 。 当遇到图样dp≠d时 ， 需要将量棒dp换为实际钢球直径d进行换算 。 换算按照表2计算公式 ， 先根据图样要求的参数计算出变位系数的最大和最小值xmax和xmin ， 再按照表2计算公式计算出钢球的测量距M1max和M1min ， 此时Lmax＝M1max＋2d ， Lmin＝M1min＋2d 。 将表2的内齿跨球（圆柱）尺寸计算公式 ， 编制成计算小软件 ， 只需输入图样要求的齿数、模数、压力角、量棒直径、棒间距最大和最小值及实际量棒直径 ， 可以自动计算出测量距M1max和M1min ， 如图6所示 。
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根据计算量表两端钢球之间的距离L值 ， 通过更换不同长短的接杆和调整两个球形测头的位置来实现 。 像内径量表使用前对表一样 ， 先用外径千分尺测量两端钢球之间的距离L来校百分表 。 内齿圈和花键套的棒间距公差范围一般在0.07mm以上 ， 而外径千分尺最低精度也有0.004mm ， 因而只要选用范围合适、精度合格的外径千分尺对表即可 。 对表时 ， 先移动滑动柱 ， 使测量柱大致在固定柱的腰形槽中间位置 ， 此时拧紧螺钉4使滑动柱相对固定；再使量表的表头与测量柱有一定的压缩量后用螺钉12固定量表 ， 再松开螺钉4 ， 用外径千分尺对表 。 测量齿深较浅的内齿圈时 ， 不需要夹持杆组件 ， 像内径千分尺一样 ， 一手固定一端 ， 一手使另一端上下摆动 ， 通过量表显示的最小数值就可精确反应棒间距的大小 。 测量齿深较深的花键套时 ， 需要加装夹持装置（见图5） ， 手持夹持装置的手柄 ， 和内径量表测量内径一样测量即可 。
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检测精度主要靠钢球和量表来保证 ， 而钢球和量表为常规标准件且精度可靠；该检具主要关键件为固定柱和滑动柱 ， 主要加工面为圆柱面 ， 很容易通过磨削来保证精度 ， 球座螺钉的凹球面可用球形铣刀在数控机床上加工 ， 制作简便、成本低廉；检测时不需要量棒 ， 操作方便快捷；根据不同的模数可以更换不同规格的球形测头 ， 通过调整两个球形测头的位置和更换不同长短的接杆 ， 可以满足不同规格大小；当内齿较深时 ， 可以加装夹持装置进行测量 。该棒间距量表 ， 在我公司获得广泛运用 ， 解决了内齿圈和花键套的棒间距检测难题 ， 提高了检测效率、提升了产品质量和降低了成本 。
本文发表于《金属加工（冷加工）》2020年第8期第44~46页 ， 作者：泰尔重工股份有限公司周梅斌 。 _本文原始标题：《棒间距量表的设计与运用》 。
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