磨削轴承内径自动检测机的使用方法及注意事项

张 强，雷国宗

（1.哈尔滨轴承集团公司 小型球轴承分厂, 黑龙江 哈尔滨 150036； 2.哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036）

磨削轴承内径自动检测机的使用方法及注意事项

张 强1，雷国宗2

（1.哈尔滨轴承集团公司 小型球轴承分厂, 黑龙江 哈尔滨 150036； 2.哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036）

介绍了轴承内径自动检测机的使用方法及注意事项。该机器的使用有效降低了误检率，提高了功效，节省了大量人力物力，体现了轴承工艺装备的发展趋势。

轴承内径检测机；自动生产线；检测心轴；信息反馈

1 前 言

由于轴承加工设备的不断更新换代，自动化程度和生产效率越来越高，对于工序间的检测方式也提出了新的要求，以往传统的手工作业已经不能满足自动化生产需求。轴承内径的质量控制直接决定了轴承的使用性能，是轴承检测中的重中之重。

2 应用轴承内径自动检测机的必要性

2.1 传统检测方法的缺陷

目前，国内多数轴承企业仍采用人工检测方式，这种检测方式存在主要缺陷是：只能对完成后的产品定性判定，而无法对质量变化趋势做出提醒，即只能选出不合格品，不能直接避免不合格品，还存在人员密集、劳动强度大、准确性不稳定等缺陷。

2.2 内径尺寸主动测量装置的不足

磨内径设备安装的电感主动测量装置，在内径磨削尺寸偏差控制方面确实起到了关键的作用，较以往的定程控制磨削在精确程度方面有了成倍的提高，但需要操作人员实时观察、调整，且只能控制测爪接触到的单一技术指标，难以适应自动化生产需求。

3 轴承内径自动检测机介绍

3.1 轴承内径检测机的作用

轴承内径检测机全称为“轴承内径机外检测反馈机”（以下称：内径检测机），是一种独立于内径磨床之外的专业检测设备，具有对内径的平均尺寸偏差（Vdp）及平均内径变动量（Vdmp）等技术参数进行快速100%自动检测的功能。内径检测机在被串联接入自动生产线内径磨床的下位工序情况下，还能将工件批测量的信息及时反馈回上工位的磨床，实现对磨床主动测量仪零位漂移的监控与补尝调整，与其构成闭环反馈系统，确保磨床长时间处于稳定生产状态（见图1）。

图1 内径动检测机在线检测示意图

此外，该机器还具有保存检测数据、实时向控制终端传送Cp、Cpk等工序能力指数、图形、质量动态等信息的功能，有助于提高质量管理水平。

3.2 基本工作原理

图2 内径自动检测机的检测方式

内径自动检测主要分接触式（见图2a）和非接触式检测（见图2b）两种。非接触式检测过程几乎是无摩擦的，主要检测部件寿命长，被广泛采用。非接触式内径检测机又可分为气动测量和电感测量两种测量方式，基本原理是将检测头与被测表面间的距离变化量的信息经过处理，最终在设备终端以显示或报警方式告知相关人员。

这里仅讨论气动测量方式。气动方法是：一定压强的洁净空气通过检测心轴与被测表面间的间隙时，单位时间内会有一个通气量的固定值，当被测表面与检测心轴距离产生变化时，气体的通过量也会发生变化。机内的“气电信号转换装置”会将空气流量的变化转化为电信号，经过放大及A/D转换（模拟/数字转换）后作为该工件的尺寸信号输入PLC（可编程逻辑控制器），与PLC控制器内设定的各尺寸组别与尺寸控制线进行比较，将比较结果输入到PLC控制器作为各分选装置的驱动信号，将检测后的工件（包括合格品和不合格品）分别输送到相应的位置排出，同时将工件批测量的信息及时反馈回上工位的磨床，按照所设定的程序向上位机床的主动测量仪及磨床控制器发出零位修正脉冲，调整磨床的加工基准，达到自动分选和自动补调的目的，保证所加工零件尺寸的长时间稳定。工作原理见图3。

图3 内径检测机工作原理框图

3.3 气动式内径检测机的基本组成

（1） 基础部件：包括机身、外壳、各类箱体等，构成设备主体；

（2）测量部件：由检测心轴及辅助进行测量的机构组成，主要作用是采集检测信息；

（3） 电气控制装置：由“气电信号转换装置”、PLC、显示器、操作面板等器件构成，实现对设备的自动控制；

（4）执行部件：由伺服电机、电磁阀、气缸等元器件组成，负责工件的进出、剔除等工作内容；

（5）辅助部件：由清洗、过滤等装置构成，实现工件清洗及保证压缩空气清洁度，保障检测准确性。

4 内径检测机的使用方法

4.1 设备的正确安装

设备应放置在硬实、水平的地面上，另如果周围设备振动过大，会对测量结果产生影响，所以应考虑在设备下面铺设减振垫，以确保测量精度和使用寿命。此外，还要考虑周围环境的温湿度。

4.2 设备的操作规程

（1） 开机前检查。检测机启动前观察清洗油箱的液位面是否正常、空气过滤装置排水是否正常、供应测量用的气动定值器的压力值是否在要求范围之内。

（2）启动。应将检测机电气装置和联接的内径磨床同步开启并按要求预热，以确保工作同步和测量的稳定。

（3）对表。用检测心轴反复检测标准工件（内径标准件），并将显示结果调至与标准件偏差一致，确定零位。

（4）加工的首件检测。试加工开始后，连续截取检测过的若干工件（一般不少于3件）与D923内径检具进行核对。如两者尺寸有显著差异，需进行精度分析和调整。

（5） 检测结果核查。检测机正常运行后，按《作业指导书》规定的周期和数量，截取检测过的工件进行验证，发现异常应进行精度分析和调整。

（6）工作状态检查。内径检测机处于正常运行状态中时，应注意观察人机界面参数变化及反馈状态，没有异常无须做其他操纵或机构调整。

5 注意事项

（1）工作中应注意各部位运转流畅、动作灵活无干涉现象；

（2）特别注意初测、复测位置必须与工件端面距离相等；

（3）在磨床工作状态稳定时，才能使得检测反馈构成的封闭循环系统稳定可靠；

（4）技术人员应跟踪观察检测心轴的工作状况，如发现心轴磨损，应及时更换备品；

（5）随时注意供气压力、清洁度。

6 引入和推广自动检测机的意义

6.1 节约人工成本

轴承磨加工自动连线由内圈的沟磨、孔磨及超精和外圈的沟磨及超精5台或10台以上机床组成，该磨超连线可节约人工成本60%，1条单机（5台机床组成）轴承磨加工设备由以前需2.5位操作工人减少至1人，按每条线年度产量60万套计算，年可节约人工费用9万元。

6.2 提高物料周转能力

实现轴承套圈磨加工全自动连线后，与单机磨削工艺相比,具有明显的优势:工件从进料到出料整个流程实现了自动化,减少了生产流程环节,缩短了物料周转时间, 产品在工序间的周转时间由6天降到了1天，提高了物料周转能力，达到了降低过程管理成本和提高生产效率的目的,提高了市场竞争力。

6.3 提升产品品质

轴承套圈全面实现磨加工单机工序间的直接转序工作，完成工序间品质在线检测、控制、分选，实现工序间的目视管理，有效替代了人工操作，控制了产品品质。自动线的工艺流程,实现了在线自动检测,自动反馈补偿加工误差,达到了生产高质量、高稳定性的产品的目的。

6.4 促进企业转型

轴承生产企业引进轴承自动化设备后，自动化生产程度大大提高，企业也由劳动密集型企业向现代自动化制造企业转型。

7 结束语

轴承套圈磨加工全自动生产线通过一年来的运行表明，自动检测装置应用到磨超线后对稳定产品加工精度、提高生产效率、有效降低企业的生产成本、提高市场竞争力具有重要意义。

（编辑：钟 媛）

Using method and instruction of automatic measuring machine for grinding inner circle of bearing

Zhang Qiang1,Lei Guozong2

（1.Small Ball Bearing Branch,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China; 2.Harbin Hazhou Precision Bearing Manufacturing Co.,Ltd.,Harbin 150036,China）

Using method and instruction of automatic measuring machine for grinding inner circle of bearing are introduced. The use of this machine can effectively reduce the false detection rate,improve the efficiency,save a lot of manpower and material resources, and refect the development trend of the bearing process equipment.

bearing inner circle testing machine; automatic production line; detecting spindle; information feedback

TH 133.33

B

1672-4852（2015）02-0032-02

2015-03-02.

张 强（1967-），男，技师 .