大型轴类零件简易分度方法
轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求
轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求第一篇：轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求（一）轴类1、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(1)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。
(2)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
(3)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。
普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～ 0.005mm。
(4)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。
2、轴类零件的毛坯和材料(1)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
分度圆公差标注
分度圆公差标注
分度圆公差标注是一种机械零件的标注方法，用于表示零件的尺寸和公差范围。
分度圆公差是指在轴类和圆柱类零件的加工过程中，所需的最大公差和最小公差之差。
分度圆公差标注常用于齿轮、传动轴、连杆等机械零件上。
在分度圆公差标注中，首先需要确定基准尺寸和基准线，然后将公差范围分为上偏差和下偏差两部分。
上偏差是指零件尺寸的最大值与基准尺寸的差值，下偏差是指零件尺寸的最小值与基准尺寸的差值。
例如，当标注一个齿轮的分度圆公差时，可以写成“d=50±0.05”，其中，d表示分度圆的直径，50为基准尺寸，0.05为公差范围，表示最大尺寸为50.05，最小尺寸为49.95。
在标注分度圆公差时，需要注意一些规则。
例如，公差值应该与尺寸值并列写在基准线的两侧，公差值应使用加号和减号来表示上偏差和下偏差，基准线应该穿过零件的中心线。
此外，还需要注意单位的一致性，如毫米、英寸等。
分度圆公差标注是机械零件设计和加工过程中必不可少的一部分，它能够明确表示零件的尺寸和公差范围，为后续的加工和装配提供了重要的参考依据。
第四章 分度方法
（8） 主轴 分度头主轴是一空心轴。 （9） 刻度盘 固定在主轴的前端， 与主轴一起转动。 （10） 分度手柄 用于分度， 摇动分度手柄， 主轴按一定传动比回转。 （11） 定位插销 在分度手柄的曲柄的一端， 可沿曲柄作径向移动调 整到所选孔数的孔圈圆周， 与分度叉配合准确分度。
2. 万能分度头的传动系统
2．尾座
在分度头上用三爪自定心卡盘、尾座、 千斤顶配合装夹细长轴
3．顶尖、拨盘、鸡心夹
用顶夹、拨盘和鸡心夹装夹工件
4．挂轮轴、挂轮架、支承板
挂轮轴、挂轮架和支承板用来安装交换齿轮。挂轮 架利用开缝孔安装在分度头的侧轴上， 短挂轮轴用来 在挂轮架上安装交换齿轮， 它的另一端安装在挂轮架 的长槽内， 调整好交换齿轮位置后将其紧固在挂轮架 上。支承板通过螺钉轴安装在分度头基座后方的螺孔 上， 用来支承挂轮架。
4. 分度前先松开主轴锁紧手柄， 分度后紧固分 度头主轴。铣削螺旋面时主轴锁紧手柄应松开。
5. 分度时， 应顺时针转动分度手柄，如手柄摇 错孔位， 应将分度手柄逆时针转动半转后再顺时针 转动到规定孔位。
6. 调整分度头主轴的仰角时， 不应将基座上部靠 近主轴前端的两个内六角螺钉松开， 否则会使主轴的 “ 零位” 位置变动。
万能分度头的传动系统 １—主轴 ２—刻度盘 ３—蜗杆脱落手柄 ４—主轴锁紧手柄 ５—侧轴 ６—分度盘 ７—定位插销
三、万能分度头的附件及其功用
万能分度头的附件
1. 三爪自定心卡盘
三爪自定心卡盘通过连接盘安装在分度头主轴上， 用来夹持工件。使用时将方头扳手插入卡盘体的方 孔内， 转动扳手通过三爪联动可将工件定心夹紧或 松开。
（2） 分度盘 又称孔盘。套装在分度手柄轴上， 盘上（正、反 面） 有若干圈在圆周上均布的定位孔， 作为各种分 度计算和实施分度的依据。
详解轴类零件的尺寸测量方法
详解轴类零件的尺寸测量方法摘要：机械行业中，轴类零件是最常用的零件之一，应用于各种运动场合，一般常用通用量具如游标卡尺、千分尺等来测量轴类零件尺寸。
看似简单的测量方法里，包含着如尺寸公差知识、常用量具读数原理、测量技术原理、数据计算等多学科知识，测量前，应先进行测量工具和测量方法的选择，测量时，应保持被测部位和量具清洁，保障测量表面的接触紧实，保证刻度读数的准确，测量完毕后，依据图纸或设计要求要对被测数据进行分析和处理，得出后续处理方案。
关键词：尺寸测量；读数方法；测量误差；数据处理机械行业中，几乎所有运动机构都需要进行动力的转换和传输，在传输过程中一个重要的部件就是传动轴，它可以起到支撑、传动、传递转矩等作用，轴的尺寸精度是衡量其是否合格的首要条件，因此，本论文就来探讨典型轴类零件的尺寸测量方法。
在进行测量之前要学习一些相关的基础知识，如掌握尺寸公差的基础知识、测量技术基本原理、常用测量工具的读数原理。
还要了解一些技能知识，如能够计算零件尺寸的极限偏差值和标准偏差，会查询标准公差数值表等。
通用量具的具体读数方法是：①游标卡尺的读数方法是在主尺上读出副尺零线以左的刻度值，找到副尺上与主尺刻线对齐的格数，乘以精度0.02mm，最后两数相加得出测量值。
②千分尺的读数方法：先读取固定套筒左边露出的刻度值，再以固定套筒基准线读取微分套筒上的刻度，最后将两数值相加，即为测量值。
图1掌握了基本的读数方法后，就要对图纸进行分析，对以上图纸分析结果如下：1.根据传动轴在实际中的使用要求，分析图纸不同部位的尺寸公差，找出一般尺寸（公差带≧0.02）和重要关键尺寸（公差带<0.02，小数点后3位数值）。
2.依据分析结果，选择合适的测量工具，一般尺寸选用游标卡尺，重要尺寸选择外径千分尺进行测量。
用游标卡尺测量图纸中一般尺寸，主要包括长度尺寸、非配合尺寸和轴肩部位尺寸，测量步骤：①将卡尺的外侧量爪擦拭干净，将两量爪紧密贴合，检查有无缝隙，且主尺和游标尺的零位刻度相互对齐，俗称零位校准②将测量部位用棉布擦拭干净③测量时，右手握住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿住传动轴，使被测部位在两外测量爪之间，当与量爪紧密相贴时，即可读数④为获得较正确的测量结果，应在轴的同一截面的不同方向进行多次测量，一般3~5次。
简单分度方法
2 简单分度方法根据图5所示的分度头传动图可知，传动路线是：手柄→齿轮副（传动比为1:1）→蜗杆与蜗轮（传动比为1:40）→主轴。
可算得手柄与主轴的传动比是1:1/40，即手柄转一圈，主轴则转过1/40圈。
图5 万能分度头的传动示意图1—1：1螺旋齿轮传动2—主轴3—刻度盘4—1：40蜗轮传动5—1：1齿轮传动6—挂轮轴7—分度盘8—定位销如要使工件按Z等分度，每次工件（主轴）要转过1/z转，则分度头手柄所转圈数为n转，它们应满足如下比例关系：即可见，只要把分度手柄转过40/Z转，就可以使主轴转过1/Z转。
例：现要铣齿数Z=17的齿轮。
每次分度时，分度手柄转数为：图6 分度盘这就是说，每分一齿，手柄需转过2整圈再多转6/17圈。
此处6/17圈是通过分度盘（图6）来控制的。
国产分度头一般备有两块分度盘。
分度盘正反两面上有许多数目不同的等距孔圈。
第一块分度盘正面各孔圈数依次为：24、25、28、30、34、37；反面各孔圈数依次为：38、39、41、42、43。
第二块分度盘正面各孔圈数依次为：46、47、49、51、53、54；反面各孔圈数依次为：57、58、59、62、66。
分度前，先在上面找到分母17倍数的孔圈（例如有：34、51）从中任选一个，如选34。
把手柄的定位销拔出，使手柄转过2整圈之后，再沿孔圈数为34的孔圈转过12个孔距。
这样主轴就转过了1/17转，达到分度目的。
为了避免每次分度时重复数孔之烦和确保手柄转过孔距准确，把分度盘上的两个扇形夹1、2之间的夹角调整到正好为手柄转过非整数圈的孔间距。
这样每次分度就可做到快又准。
上述是运用分度盘的整圈孔距与应转过孔距之比，来处理分度手柄要转过的一个分数形式的非整数圈的转动问题。
这种属简单分度法。
生产上还有角度分度法、直接分度法和差动分度等方法。
计算公式：N（手柄的转数）＝40（分度头定数）/Z（工件等分数）例：等分数12N=40/12=3 4/12=3 8/24即分度头手柄转3圈，再在24的孔圈上转过8个孔距。
轴类零件直径的测量
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轴类零件直径的测量
二、千分尺 5、千分尺的使用方法与维护 注意事项：• 使用前必须校对零位； • 测量时，千分尺要放正，不得歪斜； • 测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取； • 禁止重压或弯曲千分尺，且两测量端面不得 接触，以免影响千分尺的精度； • 不得用它测量毛坯； • 不得在工件转动时测量工件尺寸； • 不得把它当作手锤敲物。
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轴类零件直径的测量
二、千分尺 2、千分尺的工作原理 常用千分尺测微螺杆的螺距为0.5mm。因此，当测 微螺杆顺时针旋转一周时，两测砧面之间的距离就缩小 0.5mm。 微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周 时，测微螺杆就推进或后退0.5mm，微分筒转过它本身 圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为： 0.5÷50=0.01(mm)。 由此可知：千分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出 0.01mm，也就是千分尺的读数值为0.01mm。
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轴类零件直径的测量
二、千分尺 3、千分尺的读数方法 • 读出微分筒边缘在固定套管上所显示的最大尺寸， 即被测尺寸的毫米数和半毫米数。
• 读出微分筒上哪一格对齐固定套管上的基准线，即
半毫米以下的数值。 • 把两个读数相加即得到千分尺实测尺寸。
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轴类零件直径的测量
轴类零件的测量
轴类零件直径的测量（理论）
《机械测量技术》
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轴类零件直径的测量
一、轴径测量的方法 外尺寸测量：轴径的测量 内尺寸测量：孔径的测量
•大批量：用光滑极限量规对外圆和内孔进行测量 •一般精度：杠杆千分尺、外径千分尺、内径千分尺、 游标卡尺等进行绝对测量，也可用千分表、 百分表、内径百分表等进行相对测量 •较高精度：用机械式比较仪、光学计、万能测长仪、 电动测微仪、气动量仪、接触式干涉仪等 精密仪器进行测量
轴类零件加工工艺介绍
第六章典型零件加工第一节第一节轴类零件加工一、一、概述(一)、轴类零件的功用与结构特点1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
2、2、分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。
图轴的种类a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g）偏心轴h)曲轴i) 凸轮轴若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。
3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔（二）主要技术要求：1、尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。
轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。
2、几何形状精度轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。
对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。
3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。
此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
4．表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。
(三)、轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。
1、轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
第四章 分度方法
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2. 分度盘和分度叉的使用
（1） 选择孔圈时， 在满足孔数是分母整倍数的 条件下， 一般应选择孔数较多的孔圈。因为一方面 在分度盘的第一面上孔数多的孔圈离轴心较远，操作 方便； 另一方面分度误差较小（准确度高）。
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（2） 分度叉两叉脚间的夹角可调， 调整的方法 是使两叉脚间的孔数比需摇的孔数多1个。
第四章 分度方法
§ 4-1 万能分度头 § 4-2 简单分度法 § 4-3 差动分度法 § 4-4 直线移距分度法
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§ 4-1 万能分度头
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一、万能分度头的规格和功用
1. 规格
万能分度头
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2. 功用
（1） 能够将工件作任意的圆周等分或直线移距 分度。
（2） 可把工件的轴线置放成水平、垂直或任意 角度的倾斜位置。
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四、万能分度头的正确使用和维护
1. 分度头蜗杆和蜗轮的啮合间隙应保持在0.02～ 0.04mm范围内， 不允许随意调整。
2. 在装卸、搬运分度头时， 要保护好主轴和两端锥 孔以及基座底面， 以免损坏。
3. 在分度头上夹持工件时， 最好先锁紧分度头主轴， 紧固工件时， 切忌使用接长套管套在扳手上施力。
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二、侧轴挂轮法
1．分度原理
侧轴挂轮法 ａ） 传动系统 ｂ） 交换齿轮安装
.Leabharlann 2．交换齿轮计算式中 z1、z3———主动交换齿轮的齿数； z2、z4———从动交换齿轮的齿数； L———每次分度时工件移动距离， mm； P丝———工作台纵向进给丝杠螺距， mm； n———每次分度时分度盘的转数， r。
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4. 分度前先松开主轴锁紧手柄， 分度后紧固分 度头主轴。铣削螺旋面时主轴锁紧手柄应松开。
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分度环以本体端头切下的工艺余量为坯料制 作。分度环内径按照中心管外径实际测量确定，控 制分度环与中心管配合间隙不大于 0.02m m 。加工 外花键时，将分度环装在中心管大端外圆上，周边
2013年 第ment
无测量装置轧辊磨床试件圆度检测
M测 量
问题。 （ 1 ）分度方案一 按照一般轴类零件分度的 加工方法，我们首先考虑采用卧式分度头来夹持零 件，实现零件的分度及回转。采用分度头进行分 度，可以方便地实现较高精度的分度，零件回转相 对容易。但由于该零件经粗车后，虽然去除了很大 部分金属，但其仍然重约 2 000k g ，还必须考虑零 件的支撑问题。 但是，经过调研，当时市场上没有现成的分度 头，需通过定制分度头并加装特制附件，费用高、 周期长。 （ 2 ）分度方案二 由于该零件本身的加工进 度要求就很紧，且工装费用较大，方案 一可行性较差。我们就考虑跳出加工小 型轴类零件的圈子，看看是否可以更简 便且低成本地实现该零件的分度。 经过认真分析，参照分度头的分度 原理，我们制定了如下的分度方案：① 零件两端加长，在端头留出长约 30mm 的工艺余量，直径按照零件最大外径加 工。②以一对 V 形铁支撑两端外圆，以 楔形千斤顶支撑零件中部。③在零件一 端以外圆为基准，按照分度情况，钻铰 6 个 8m m 销孔，均布，位置度 0.02m m 。④在销孔内插入标 准销轴，且无晃动。 按对应销轴用杠杆百 分表找正，实现该零 件的分度（见图2）。 例如，以2、6孔位 销轴找正，实现零件 A向垂直主轴；以1、 4 孔位销轴找正，实现 件加工中的6次分度。 （ 3 ）误差分析 按此方法，角向找正精度主
匀分布了三组凸台，凸台上经铣切形成腔体。而 且，在凸台上还各有几组与之正交的连接孔。
2. 加工方案分析
由于该勘测设备在工作时处于旋转状态，为保 持所装仪器及机构的安装精度并保证设备工作时的 相对平稳，该零件对三组凸台及腔体的均布以及腔 体内安装面精度要求很高，这就对零件加工时的分 度精度提出了较高的要求。 经过零件结构分析，该零件 在龙门加工中心上至少需要 分度6次才能完成加工。 由于此前我们从未有过 加工这种大型轴类零件的经 验，也没有相应的轴类零件 分度工装，因此如何分度成 为该零件加工时的一个关键
孔相对中心圆柱体跳动误差偏大。在加工条件不变 的条件下，相同的测量方式产生如此大的偏差，我 们认为是检测方式：止口孔相对中心圆截面跳动的 测量方法更准确一些。若改用止口孔相对中心圆柱 体跳动无形中加大了产品的加工难度，且加工后
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2013年 第1期
冷加工
M测 量
easurement
大型轴类零件的简易分度方法
西安黄河机电有限公司 （陕西 710043） 李 博 雷 鸣
1. 零件简介
2009 年，我单位承接了一项外协产品——本 体。本体是某石油勘测设备的重要组成部分（见图 1）。此产品为来料加工，材料为35CrMo，来料重 约 2 000k g 。零件经锻造、粗车后，在我单位进行 外形粗铣加工，经热处理及精车后完成精加工。 由零件结构简图可以看出，该零件在圆周上均
由中心管结构简图可以看出，其外花键对位置 度及对称度要求很高，而且由于结构限制，不能在 端面留出工艺余量加工分度孔。为此我们设计制作 了分度环，按照上述分度方法解决了中心管外花键 加工的分度问题（见图4）。
与 A 向正交连接孔的加工。以此类推，可以实现零
要取决于分度孔的位置精度、销孔配合精度、两孔 间距以及杠杆百分表自身精度。由于杠杆百分表自 身精度属系统误差，且操作中要求销孔内插入标准 销轴无晃动，则销孔配合误差、测量误差可不做考 虑。则最大角向误差可简化表示为 Δ角=2arctan[Δ位/（L/2）]
图1 本体结构简图
不能保证所有产品都符合要求， 而且产品在检测时产生的误差较 大。
3. 结语
检测方式的不同直接产生不 同的测量结果，而对同一工件测 量产生较大差异的结果，将会为
图7 检测第三遍结果
主机厂家进货检验产生不同的评 判结果，我们认为应该采取双方没有争议且产生误 差较小的评价方式作双方的检验方式最合理，即针 对飞轮壳这种系列产品止口孔相对中心圆截面跳动 的测量方法更准确一些。 （收稿日期：20120714）
图4 分度环简图 图2 分度方案二示意图 图3 中心管结构简图
easurement
式中，Δ位为销孔位置度误差；L为两孔间距。 由公式可以看出，孔距越大、位置精度越高， 则角向误差越小。
3. 推广应用
按照分度方案二进行粗精加工后，经过两次检 测验证，其分度精度完全达到零件要求，加工质量 可靠。我们将此方法推广应用于该勘测设备中心管 的外花键加工中。 图 3 所示是结构较为简单的一种中心管，外花 键齿数均为 4 。而较复杂的一种中心管，其外花键 为6齿和10齿。
无锡机床股份有限公司 （江苏 214061） 胡建清
在轧辊磨床的生产过程中，机床整机在进行精 度、功能、动作、安全性能检测后，还必须对机床 实际磨削试件的精度进行检测，其中生产企业还需 按要求，对磨削试件（平辊或凸辊）的圆度进行检 测。由于轧辊的直径一般较大，对于自身不带测量 装置的轧辊磨床，本文不推荐使用直径法检测圆 度，原因有二：以检测 M K84125 系列数控轧辊磨 床、托磨直径为 1 250m m 轧辊的圆度为例，一是 如果采用外径千分尺测量直径差，按 JB/T10007 － 1999 《大外径千分尺》规定，直径测量范围 1 200 ～ 1 400m m ，其示值误差允许达± 0.014m m ，因 此，如果轧辊的圆度要求是0.002mm，显然，在此 千分尺是不适用的；二是直径法测量圆度误差本身 就具有很大的局限性，这是因为直径法只适用于测 量均匀分布的偶数棱圆形轮廓的圆度误差，对于很 多奇数棱形，直径法可能测不出来，或测出来的直 径差要比实际圆度误差还要小很多，何况实际轮廓 不可能一定是偶数棱的 , 更不可能是均匀对称的， 实际检测到的直径差和实际的圆度并不存在一定的