曲轴斜油孔检测量规设计与实现∗∗

刘 旭 伏梦杰 杨 春

(①苏州市职业大学机电工程学院，江苏苏州215104；②苏州启恩通汽车检具有限公司，江苏苏州215131)

在机械装备中，曲轴是发动机中最重要的零件之一，它承受连杆传来的力，将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作，其加工制造的质量直接决定了发动机能否正常工作和寿命[1-2]。曲轴斜油孔是曲轴机加工的重要工序之一，作为润滑油的通道，起润滑作用。曲轴箱里面的机油进入油道，进入连杆颈和主轴颈，润滑轴瓦与曲轴接触部分[3]。由于斜油孔在曲轴中关键性作用与功能，使得其结构相对复杂，加工过程中斜油孔相对于公共平面呈斜交状态，给加工与测量带来一定难度[4-5]。图1所示为某型号发动机曲轴斜油孔结构，斜油孔所在平面与竖直方向呈70°夹角，径向尺寸mm，深度mm，粗糙度值Ra6.3μm；斜油孔的下端是一长度12 mm的M6螺纹孔。目前小批量生产中，斜油孔的径向和深度尺寸主要依靠游标卡尺和深度尺检测，此种方法效率低、误检率较高，无法满足大批量生产的检测要求。因此，在曲轴批量化生产过程中，急需一种测量准确、效率高的专用量规来检测斜油孔的尺寸。

1 量规概述

1.1 总体结构

所设计的斜油孔量规如图2所示。定位块通过螺钉固定于通端的滑行槽内；通端与止端和手柄相连。加工制造时，保留定位块与通端右侧C处的尖角，保证触摸的灵敏度。

1.2 深度定标件

2 量规部件设计

2.1 通止端设计

通止规是依据待测孔的最大、最小实体尺寸加工制造，不需读出孔的具体测量尺寸，就可以判断孔径是否合格。由于被测曲轴斜油孔的尺寸为，根据表1孔或轴的公差等级，得出斜油孔的公差等级IT=13，T=8 μm，Z=20 μm。 由此得:

斜油孔量规通端上偏差为:

斜油孔量规通端下偏差为:

斜油孔量规通端尺寸为:斜油孔价格量规止端上偏差为:

斜油孔量规止端偏差为:

斜油孔量规止端尺寸为:

通端磨损极限尺寸为φ8.0 mm。

其中:T为制造公差；Z为位置要素；Ts为通端上偏差；Ti为通端下偏差；ES为待测孔的上偏差；EI为待测孔的下偏差；Zs为止端上偏差；Zi为止端下偏差。

根据上述计算，所设计的通规如图4所示，通规部分总长59.3 mm，呈台阶状。中间有7 mm滑行槽，有效测量B部分φ8.02±0.004 mm，粗糙度值Ra0.4 μm，长度14.3 mm；引导部分C处，长度5 mm，D处保留尖角，测量时提高触摸的灵敏度；通端左侧的倒角0.5±0.1 mm×45°，底面与轴心的垂直度要求0.01 mm，粗糙度要求Ra0.2 μm。通端右侧有1∶50的锥脚，和手柄连接。通端磨损极限φ8.0 mm，材料为硬质合金，热处理58～62 HRC，冰冷处理，非磨加工表面镀装饰铬。

2.2 定位块设计

定位块设计如图6所示，左侧为测量定位面，角度与待测斜油孔一致呈 70°±15′，粗糙度值Ra0.4 μm，长度为23.6 mm，内孔孔径；定位块中间有M4-7H螺纹孔，固定于通端的滑行槽内；右侧为量规触摸面，中间铣有2 mm深度槽，触摸台阶，触摸深度台阶面与A基准垂直度要求0.005 mm，触摸部分1处保留尖角。

表1 孔或轴的公差等级

3 使用方法

量规检测之前首先要进行深度定标，采用最小定标件和最大定标件确定深度测量的最小值和最大值；然后将曲轴零件放置检测平台，将量规通端部分放入待测斜油孔，滑动定位块，定位块与斜油孔所在平面紧贴，用手轻触定位块上端量规触摸区，若能触摸到通端的台阶面在定位块高低平面之间，则可判断斜油孔的深度误差在1 mm以内，深度尺寸合格；同时观察通端能否顺利通过斜油孔，如果通端顺利通过，而止端通不过则斜油孔内径尺寸合格，否则尺寸超差。

4 结语

对曲轴斜油孔检测量规的设计过程进行了分析，给出了量规的具体设计方法，经过反复的测量验证，量规满足了检测要求。由原来传统量具完成一个零件的检测需要3 min缩减到0.5 min，在一批100件缸盖斜油孔的测量中，仅用1 h即检测出了其中的缺陷产品，大大提高了检测效率。所设计的曲轴斜油孔量规尺寸小，制作简单，便于携带，对于类似零件的检测具有借鉴意义。