一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法与流程

1.本发明涉及一种轴承保持架兜孔位置度测量方法，具体涉及一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，属于轴承方孔保持架测量领域。


背景技术：

2.圆柱滚子轴承组成部分的方孔保持架，按照工艺要求需要评价每个兜孔的圆周方向位置度。原有的测量评价方法是：先由三坐标测量保持架，然后保持架内径/外径基准圆柱轴线的质心向每个兜孔周向两个面的中分面做垂线，此垂线投影到保持架基准端面所在平面内的二维距离的二倍作为孔的周向位置度。但是这种方法以距离表示位置度，会受到延伸误差的影响。这种延伸误差的影响程度会随着保持架的直径的增大愈发明显。此外，内径/外径圆柱轴线与基准端面的垂直程度影响测量结果。一是延伸误差的影响，延伸误差的影响程度会随着保持架的直径的增大，愈发明显，二是用距离表示位置度，由于图纸上标的是位置度，距离可以是评价位置关系的一种手段，但是不能完全等同于位置度。三是基准孔未指定的问题，图纸上没有指定哪一个孔是基准孔，保持架所有孔中的任何一个孔都可以来建立x轴。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决传统圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度采用测量延伸误差的影响，且距离不能完全等同于位置度，同一个保持架以不同的孔建立x轴结果不一样的问题，进而提供一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法。
4.所述方法是按照以下步骤实现的：
5.步骤一：确定保持架一端基准端面为坐标系z轴零位；
6.步骤二：测量内径基准圆b，基准是内径φdc的轴线，在pc-dmis软件中以内径φdc的轴线找正z轴；
7.步骤三：选取任意一个兜孔在其两侧过梁面上各测量一个点，构造这两个点的中分点，由φdc内径轴线质心指向两个过梁面中分点的方向为x轴方向；
8.步骤四：z轴方向零点为保持架基准端面的c面，xy平面的零位于内径基准圆b的圆心；
9.步骤五：在pc-dmis软件中确定x、y和z原点位置建立保持架工件坐标系；
10.步骤六：测量每个孔的中分面，并用所有孔的中分面进行坐标系拟合；
11.步骤七：pc-dmis软件中，插入新的坐标系命令中选择拟合坐标系选项；
12.步骤八：在步骤七中最佳拟合坐标系软件界面中选择每个兜孔的中分面，以所有兜孔的中分面建立最佳拟合坐标系x2、y2、z2；
13.步骤九：步骤八中最佳拟合坐标系下逐一评价每个兜孔中分面位置度，确定的中分面符合中分面位置度定义。
14.本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
15.1、传动方法的工作原理是内径基准圆柱轴线的质心向每个孔周向两个过梁面的中分面做垂线，此垂线投影到xy平面内的二维距离的二倍为该孔的周向位置度。用距离表示位置度，且受延伸误差的影响，对产品的质量提出更高要求。延伸误差的影响程度会随着保持架的直径的增大，愈发明显。由于图纸上标注的是位置度，距离可以是评价位置关系的一种手段，但是不能完全等同于位置度，且图纸上没有指定哪一个孔是基准孔，保持架所有孔中的任何一个孔都可以来建立x轴。同一个保持架，以不同的孔建立x轴，结果会不一样。
16.本技术的工作原理是测量每个孔两个过梁面，构造每个孔两个过梁面的中分面，然后用所有孔的中分面进行坐标系最佳拟合，在拟合后的坐标系下按位置度定义评价每个孔过梁中分面的周向位置度。在原有坐标系的基础上，以保持架所有过梁孔的中分面做坐标系最佳拟合，在最佳拟合坐标系下按照位置度定义评价每个孔中分面的位置度。使用了最佳拟合方式对孔组的位置度进行了修正，既满足图纸标注要求，同时也满足形位公差的标注要求。
附图说明
17.图1是圆柱滚子轴承方孔保持架工件坐标系示意图。
18.图2是通过本技术方法建立最佳拟合坐标系x2、y2示意图。
19.图3是圆柱滚子轴承方孔保持架示意图。图中b为保持架内径基准圆b，图中c平面为保持架z轴方向零位基准端面。
20.图4是保持架兜孔示意图，位置度1为尺寸线l5为所对应的保持架兜孔两个周向过梁面的中分面。
21.图5为28孔保持架单次测量结果比对图。
22.图6为30孔保持架单次测量结果比对图。
23.图7为28孔保持架采用方法1为传统的方法5遍测量结果图。
24.图8为28孔保持架采用方法2为本技术的方法5遍测量结果图。
25.图9为30孔保持架采用方法1为传统的方法5遍测量结果图。
26.图10为30孔保持架采用方法2本技术的方法5遍测量结果图。
具体实施方式
27.具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，所述方法是按照以下步骤实现的：
28.步骤一：确定保持架基准端面为坐标系z轴零位；
29.步骤二：测量内径基准圆b，图4中位置度1为尺寸线l5为所对应的保持架兜孔两个周向过梁面的中分面，基准是内径φdc的轴线,在pc-dmis软件中以内径φdc的轴线找正z轴；
30.步骤三：选取任意一个兜孔在其周向两个过梁面上各测量一个点，构造这两个点的中分点，由φdc内径轴线质心指向两个过梁面中分点的方向为x轴方向；
31.步骤四：z轴方向零位为保持架基准端面为c面，xy平面的零位为内径基准圆b的圆心；
32.步骤五：在pc-dmis软件中确定x、y和z原点位置建立保持架工件坐标系；
33.步骤六：测量每个孔的中分面，并用所有孔的中分面进行坐标系拟合；
34.步骤七：pc-dmis软件中，插入新的坐标系中选择拟合坐标系选项；
35.步骤八：在步骤七中最佳拟合坐标系软件界面中选择每个兜孔的中分面，以所有兜孔的中分面建立最佳拟合坐标系x2、y2、z2；
36.步骤九：步骤八中最佳拟合坐标系下逐一评价每个兜孔中分面位置度，确定的中分面符合中分面位置度定义。
37.具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，步骤一中是在保持架一端端面进行均布打点，并以所有打的点构成的平面为z轴的零位。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
38.具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，步骤二中周向位置度公差带的宽度等于位置度的数值，方向是圆周向，保持架每个兜孔两个过梁面的中分面应限定在间距等于位置度公称值的两个平行平面之间，该两平行平面对称于由内径φdc的轴线与中心平面所确定的理想位置，且该两平行平面绕内径φdc的轴线对称布置。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
39.具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，步骤三中是将φdc为内径基准构成基准圆b，基准圆b的圆心和中分点连线确定为x轴方向。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
40.具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，步骤八中由右手法则确定z2为垂直纸面方向。最佳拟合坐标系x2y2z2只是将原有坐标系xyz中以内径φdc为轴线在xy平面内按照一定算法旋转某一角度，坐标系在z轴方向不发生移动。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
41.本技术中坐标系最佳拟合是通过最大限度的减少测量和理论上的点或特征之间的一定误差条件来计算特征或者坐标系参数的一个数学过程。最佳拟合法不是拟合精度，而是零件的误差要在这些理论点之间分配，通过指定的拟合方法如最小二乘、矢量、最大最小将实际值与理论值进行匹配。测量所有孔周向的两个面，构造每个孔两个面的中分面。在测量软件中，插入新的坐标系，选中所有孔的中分面。
42.实施例
43.分别选取某两型方孔保持架，兜孔数量分别为28孔及30孔，分别采用传统的距离评价和本技术的坐标系最佳拟合两种方式进行测量，并对测量结果进行分析。传统距离评价方法记为方法1，本技术的最佳拟合坐标系评价的方法记为方法2。
44.单次测量结果比对试验
45.图5为28孔保持架单次测量结果比对图，由图5中可以得出，方法1传统的方法28个孔测量结果中，最小值0.008mm，最大值0.345mm。方法2本技术的方法28个孔测量结果中，最小值0.001mm，最大值0.053mm。图6为30孔保持架单次测量结果比对图，由图6中可以得出，方法1传统的方法30个孔测量结果中，最小值0.002mm，最大值0.190mm。方法2本技术的方法30个孔测量结果中，最小值0.000mm，最大值0.017mm。
46.上述两种保持架单次测量结果，方法1的28个孔测量结果离散程度最大，方法2离
散程度较小。
47.测量方法重复性试验
48.图7为28孔保持架采用方法1为传统的方法5遍测量结果图，由图7中可以得出，方法1传统的方法中同一个孔5遍重复测量结果最大差值0.057mm。图8为28孔保持架采用方法2为本技术的方法5遍测量结果图，由图8中可以得出，方法2本技术的方法同一个孔5遍重复测量结果最大相差0.004mm。图9为30孔保持架采用方法1为传统的方法5遍测量结果图，从图9中可以得出，方法1传统的方法同一个孔5遍重复测量结果最大相差0.054mm。图10为30孔保持架采用方法2本技术的方法5遍测量结果图，由图10中可以得出，方法2本技术的方法同一个孔5遍重复测量结果最大相差0.005mm。
49.方法1和方法2测量过程是相同的，只是评价方式不同，方法1用距离表示位置，方法2用的是位置度。方法1存在误差放大可能，方法2使用了最佳拟合方式对孔组的位置度进行了拟合，满足图纸标注要求，同时也满足形位公差的标注要求。

技术特征：
1.一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，其特征在于：所述方法是按照一下步骤实现的：步骤一：确定保持架一端基准端面为坐标系z轴零位；步骤二：测量内径基准圆b，基准是内径φdc的轴线，在pc-dmis软件中以内径φdc的轴线找正z轴；步骤三：选取任意一个兜孔在其两侧过梁面上各测量一个点，构造这两个点的中分点，由φdc内径轴线质心指向两个过梁面中分点的方向为x轴方向；步骤四：z轴方向零点为保持架基准端面为c面，xy平面的零位于内径基准圆b的圆心；步骤五：在pc-dmis软件中确定x、y和z原点位置建立保持架工件坐标系；步骤六：测量每个孔的中分面，并用所有孔的中分面进行坐标系拟合；步骤七：pc-dmis软件中，插入新的坐标系中选择拟合坐标系选项；步骤八：在步骤七中最佳拟合坐标系软件界面中选择每个兜孔的中分面，以所有兜孔的中分面建立最佳拟合坐标系x2、y2、z2；步骤九：步骤八中最佳拟合坐标系下逐一评价每个兜孔中分面位置度，确定的中分面符合中分面位置度定义。2.根据权利要求1中所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，其特征在于：步骤一中是在保持架一端端面进行均布打点，并以所有打的点构成的平面为z轴的零位。3.根据权利要求1中所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，其特征在于：步骤二中周向位置度公差带的宽度等于位置度的数值，方向是圆周向，保持架每个兜孔两个过梁面的中分面应限定在间距等于位置度公称值的两个平行平面之间，该两平行平面对称于由内径φdc的轴线与中心平面所确定的位置，且该两平行平面绕内径φdc的轴线对称布置。4.根据权利要求1中所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，其特征在于：步骤三中是将φdc为内径基准构成基准圆b，基准圆b的圆心和中分点连线确定为x轴方向。5.根据权利要求1中所述一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，其特征在于：步骤八中z2为垂直纸面方向。

技术总结
一种圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度测量方法，本发明涉及一种轴承保持架兜孔位置度测量方法，本发明的目的是为了解决传统圆柱滚子轴承方孔保持架兜孔周向位置度采用测量延伸误差的影响，且距离不能完全等同于位置度，同一个保持架以不同的孔建立X轴结果不一样的问题，所述方法是按照以下步骤实现的：确定保持架一端基准端面为坐标系Z轴零位；找正Z轴；确定X轴方向；Z轴方向零点为保持架基准端面的C面；建立保持架工件坐标系；坐标系拟合；选择拟合坐标系选项；以所有兜孔的中分面建立最佳拟合坐标系X2、Y2、Z2；逐一评价每个兜孔中分面位置度，确定的中分面符合中分面位置度定义。本发明属于轴承方孔保持架测量领域。本发明属于轴承方孔保持架测量领域。本发明属于轴承方孔保持架测量领域。


技术研发人员：王旭刚 丛晨日 吴迪 金文胜 罗志刚 刘哲夫 刘英华 刘岩 白石 黄思楠 齐鹏飞 肖家煜
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨轴承有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8