小矩形花键分度误差的测量方法探讨

　　一、前言：

　　汽车转向器中有一个产品是8颗齿的矩形花键(直径d=20mm)如图1所示，这个矩形花键最重要的要求是保证其分度的准确性，所以分度误差要求较高。图纸要求其分度误差为0.02mm(见图1)。

　　我计量站有一台美国M&M公司生产的QC3000型齿轮检测中心，可测量齿轮分度误差，而且测量精度较高。如果用齿轮检测中心测量小矩形花键，周节误差换算过来就是分度误差。但在实际测量时发现了一个问题，由于这个小矩形花键，它的压力角为90°，而且直径小，齿数又少，全齿高只有0.75mm,而该设备配置的最小的测头(0.031英寸)，都无法在齿高中部和齿面垂直接触，而且齿形不是渐开线展成的，所以测量结果失真，造成的误差较大，和实际情况不符，无法满足技术要求。而把小矩形花键拿到三坐标上检测，又因为此花键太小，装夹和回退距离都比较难保证。综上所述，这个8颗齿的小矩形花键的分度误差的检测，我们只能采用传统的检测方法——在万能工具显微镜上检测。

　　二、检测方案：

　　在万能工具显微镜上用光学接触器加上光学分度头可以较精确的测量出分度误差。首先算出分度头应旋转的角度360/Z=360/8=45°,然后将被测花键用测量心轴装在一起顶在仪器顶尖和分度头之间，再把光学接触器的小测头调整在零件齿宽的中部，在分度圆附近并且让矩形花键的齿面和光学接触器的测头尽量垂直接触(如图1所示)，然后把分度头调到0°,将目镜分划板网状线之水平刻线调整在双刻线中间，在横向显微镜读数为齿1。然后拖动纵向滑板，移出光学接触器的测头，再把分度头顺时针转动45°，然后拖动纵向滑板，把光学接触器移到与前面一颗的测量位置相同的位置测量，同样记下横向显微镜的读数为齿2，然后依照上面的方法重复测试，得到齿3、4、5、6、7、8的读数，并记录下来。

　　三、误差分析：

　　1、计算法求△t∑：

　　其检测数据如下：

　　四、测量不确定度分析：

　　五、结束语：

　　实践证明：在万能工具显微镜上用光学接触器加上光学分度头测量小矩形花键分度误差能满足测量和生产的要求，可以较精确的测量出分度误差，对产品质量起到了有效的质量控制。

　　参考文献：

　　1、《长度计量手册》 黑龙江省标准标准计量管理局 哈尔滨工业大学编

　　2、《万能工具显微镜工作法》 徐孝恩

　　作者： 黄志惠 重庆5011计量站