减振器连杆圆度及直线度的自动检测

　　减振器连杆是汽车减振器中的重要零件,具有严格的圆度及中心线直线度公差要求,根据工艺规程,在装配之前,每件连杆都必须进行上述项目的检验.但是,往往由于测量技术和检测效率难以适应生产节奏,致使工厂只能采用批量抽检的手段,即使检验也只是手工的近似测量,影响了产品质量.目前,国内检验连杆中心线直线度误差的方法是将被测连杆的两端搁置在V形支架上,简单地用千分表测量连杆中间几个截面的圆跳动误差,取最大误差之半作为中心线直线度的误差值,这种检测原理显然与中心线直线度的定义不符,是一种近似的测量方法,带有较大的原理误差;而减振器连杆直径的圆度误差,因工件细长且无中心孔顶持,没有合适简便的通用仪器可供测量,实际上并不进行检测.因此,在总装时往往发现减振器连杆的圆度和中心线直线度不合要求,使生产受到了一定影响.上述情况说明,要适应现代化的生产方式,就必须研制高质量、高精度、高效率的检测设备.

　　1　测量原理和方法

　　1.1　圆度误差的测量原理和方法

　　根据圆度误差的“径向性”和“周期性”,可以将圆的轮廓形状以傅里叶级数形式表示[1].在极坐标系中

　　式中　ρ(θ)——任一θ角时的向量半径

　　r0——傅氏级数的常量

　　ai、bi——傅氏系数

　　式(1)表明,可以把轮廓形状看成是由一个平均半径为r0的圆和若干个按不同周期变化的形状误差波形的叠加,即各次谐波依次反映了各种边数的棱圆度误差,圆度误差是各次谐波的综合.

　　圆度误差的测量通常有轴心基准法、坐标法、二点法和三点法(即V形法)等,它们各自具有不同的特点和使用要求.轴心基准法是运用“与理想要素比较”的测量原则,将被测零件的横截面内实际轮廓与其理想圆进行比较,从而获得被测轮廓的半径变化量,测量中的理想圆由测头动点的轨迹体现,该法也可看作为一种极坐标测量法.

　　精密轴系是轴心基准法的基础,测量精度不仅主要取决于轴系的回转精度,而且还受工件安装误差、测量力、环境温度及湿度等外界因素影响,因此价格昂贵、检测效率低.二点法和三点法是“测量特征参数原则”的具体应用,操作简便有效,其特点是:二点法只能测出圆度误差中的偶次谐波部分,三点法则能较好地测出误差中奇次谐波部分,二者均不能全面反映被测轮廓的实际情况,存在一定的局限性.

　　工艺上,减振器连杆是采用无心磨床加工的,其特点为形状细长且无中心孔的圆柱,且其圆度误差主要由奇次谐波误差组成.检测方案应根据被测对象与各种测量方法的具体特点来确定,必须考虑工件形状、测量范围、测量精度、测量效率和环境诸方面的因素.通过上述分析可以看到,在追求效率的批量生产过程中,根本无法采用轴心基准法和坐标法进行质量检验;对减振器连杆而言,二点法也存在较大的原理误差,只有三点法可能是比较理想且适于在生产现场实施的检测方法.