1、技术分析报告技术分析报告曲轴箱两孔垂直度测量方法技术分析一、专用检具存在的问题 把曲轴箱的曲轴孔放入膨胀芯轴时，曲轴孔与膨胀芯轴之间存在一定角度，拧紧后可能仍然会有一定角度。 在转动曲轴箱时，各人的用力有所不同，用力方向也不可能与曲轴孔轴线完全垂直。 人眼在读百分表时有一定的误差。 曲轴箱两孔垂直度传统的测量方法是在专用检具上利用膨胀芯轴定位，气缸孔插心棒来测量。这种测量方法存在以下问题：二、三坐标测量曲轴箱两孔垂直度 随着测量技术的提高，分析工具的应用，这用了几十年的测量方法显然过时，西门子方面也要求我们改进。 现在国际上常用的位置误差测量方法是用三坐标测量机来测量。 所以我们改用三坐标测量
2、机来测量曲轴箱两孔垂直度。1、三坐标测量垂直度方法初探 一开始，我们在GLOBAL 575测量机上，对曲轴箱两孔垂直度测量做了重复性分析。 对同一个曲轴箱重复测量了30次，数据如下表，结果很差，离散性在0.03以上，显然这个结果不理想，做量具的MSA分析的话肯定不好。垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度0.04920.05540.02760.02670.02970.04060.04180.04220.03540.04320.02380.03230.03230.04240.02910.04670.03310.03410.05790.03540.05380.02950.03
3、230.04780.03910.04270.03470.04310.03640.0288最大值0.0579最小值0.02382、原因分析 曲轴箱两孔垂直度的技术要求为：0.08200。 曲轴箱气缸孔长度：25mm左右，曲轴孔长度：40mm左右。 由于三坐标采点的特殊要求，实际测量长度为气缸孔20mm左右,曲轴孔38mm左右。 所以按实际测量长度换算过来，应该为：0.00820。三坐标技术指标为：示值误差：2.3m探测误差： 2.3m （410mm测针在标准球上自动运行打均匀25点的最大误差）。假定测量气缸孔时气缸孔边缘的那一点误差为2.3m ，那么对两孔垂直度带来的误差应该为0.002320也
4、就是0.023200, 实际测量两孔垂直度只能用550mm测针，而长测针的探测误差还要大好多。这个分析与与上面重复性分析结果吻合。（后来测得410mm测针实测探测误差为1.9m，550mm测针为7m。）3、初步改进方案为了提高三坐标测量曲轴箱两孔垂直度的重复性。我们后来采用两孔插心棒的测量方法，测针改用320mm或220mm。这样改进以后，测量数据的可重复性得到很大改善。经MSA分析也符合要求。4、用心棒测量的分析数据测量员测量员A AB BB B 次数次数零件号零件号1 12 23 31 12 23 31 12 23 31 10.02450.03120.02490.02720.02980.0
5、3090.02580.03130.02682 20.05240.05870.06010.05580.05610.05180.06210.05470.05823 30.01230.00980.01560.01430.01670.0180.01410.01150.01674 40.06540.06230.06490.06810.06270.06650.06150.06750.06345 50.07150.07340.07620.07220.07760.07410.06990.07340.0746 60.06240.06110.06080.05780.05930.05940.06190.06330.
6、05947 70.03370.03850.03120.03490.03690.03920.03870.03530.0348 80.05270.05460.05810.05030.05920.05820.05490.05330.05649 90.00850.01010.01210.00950.01340.00790.01160.01050.011410100.05270.06030.05590.05830.05470.06210.05880.06140.05995、用心棒测量的分析图6、用心棒测量的分析结果来源来源 标准差标准差( (SD) SD) 研究变异研究变异( (6 6 * * SD)
7、SD) % %研究变异研究变异 (%(%SV) SV) % %公差公差( (SV/Toler)SV/Toler)合计量具 R&R 0.00265040.01590211.9711.9723.24 重复性 0.00264570.01587411.9511.9523.2 再现性 0.00015880.0009530.720.721.39 操作员 0.00015880.0009530.721.39部件间 0.02198810.13192999.28192.78合计变异 0.02214730.132884100194.18可区分的类别数= 117、心轴测量法的不足之处 1、孔内不擦干净会在心轴塞入时微
8、小尘物挤压而影响测量值。 2、心轴的不正常状态（锈、脏、不正当使用造成的毛刺等）影响测量值。 3、因为要插入两根芯棒，大大影响测量速度，测量效率低下。 4、气缸孔、曲轴孔容易被芯棒拉伤。 4、每个测量员插入的心轴松紧程度不一致，导致测量结果偏差大。 5、大锥度气缸孔的MSA分析数据偏差（主要是第4点造成）。三、深入研究 改进方法 嘉兴精测室的三坐标测头为TP200，他的结构与TP20不同，摆动很小，灵敏度较高，我们对各个测针做了探测误差测试。 410mm：1.6 220mm：3.2 320mm：2.5 450mm：3.6 650mm：2.2 这让我们产生了灵感，是否可不用芯棒，直接用较长的测针
9、在气缸孔和曲轴孔内采点，来测量两孔垂直度。1、直接测量法的提出 从上面的测量结果看出，测针越长，探测误差越大；同长测针球径越大，探测误差越小。 这让我们产生了灵感，是否可不用芯棒，直接用较长的测针在气缸孔和曲轴孔内采点，来测量两孔垂直度。2、直接测量法的测得的数据垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度垂直度0.03920.03540.03760.03240.04140.04060.04180.04220.03540.04030.04410.04410.03430.03230.04240.03910.03870.03310.04120.04270.03540.04250.03330.03890.04180.03910.04270.03470.04310.03040.03040.0365最大值最小值 在我们的GLOBAL 575测量机用650mm测针对同一个曲轴箱的两孔垂直度测量做了重复性分析，离散性在0.014左右 。3、下步打算我们计划在嘉兴精测室的三坐标测量机上，进行直接测量法的MSA分析。如果MSA分析合格的，我们将改用直接测量法测量曲轴箱两孔的垂直度。这样一方面可以提高测量效率，另一方面也可以节约成本。（可省下因两孔被擦伤而返工的费用。）
