宋云鹏
大连中车柴油机有限公司 辽宁大连 116021
简要：本文我们首先叙述了内燃机车柴油机机体主轴承孔同轴度的检测手段，主要有四种，包括影像仪、三坐标测量、光学自准直仪、测壁厚和游标卡尺粗略测量等。然后讨论影响同轴度检测准确度的因素，最后我们研究提高柴油机机体主轴承孔同轴度检测精度的措施。
关键词：机体主轴承孔；同轴度检测；措施
引言
同轴度是指圆柱体（旋转体的表面）的直径上的相对元素的中点都落在基准中心线上。此处应注意下，同轴度是对中点的要素进行约束，且是相对基准中心线来约束的。这个同轴度是没有一个具体的公差与之对应的。为了实现我们设计中的功能性需求，一般用位置度，轮廓度，圆跳动，同心度来实现。根本上讲，还是要看功能性的需求，来选择合适的方法。
一 同轴度检测手段
使用影像仪测量同轴度。影像仪通过内置软件可以测量同轴度，即把轴的断界面画出了，软件会分析计算出同轴度。
三坐标测量同轴度。三坐标指的是公共轴线、直线度和求距法。公共轴线法是指在基准件和被测件周围构建多个圆，将这些圆的圆心连成一条直线，这条直线成为公共轴线，基准件和被测件对公共轴线的同轴度值最大的那一个就是被测件的同轴度。直线度和求距法也是利用公共轴线进行同轴度的测量，但误差较大，通常用于公共轴线法测同轴度的修正。
光学自准直仪检测同轴度。自准直仪是一种用于检查平面反射微小角度变化的光学测量仪器，从功能上理解，自准直仪是将准直仪（或平行光管）和准直望远镜结合为一体的一台仪器。自准直仪通常由光源、分划板、分光镜、物镜以及望远接收部分构成，光学自准直仪的望远接收部分由分划板和目镜组成，通过人眼观测结合机械测微装置完成测量，光电自准直仪的望远接收部分则由光电传感器完成接收和测量。
光源将位于物镜焦平面（物镜焦距=f）的分划板投射至无穷远（准直光出射），经过平面反光镜返回的准直光经物镜后再次成像于同样位于物镜焦平面（共焦系统）的光电传感器的探测面上,当反射镜发生了α角度的偏转后，返回的分划板在光电传感器上的像会产生的位移，通过精确测量出值，即可准确计算出平面反射镜的偏转角度，公式。
测量时，首先选定位置，最好定于柴油机机体主轴承孔的一侧，输出端或输入端皆可；然后对光学自准仪进行固定，使用支架将光学自准仪固定在选好的位置上；其次进行同轴度的测量，将带反光镜的检具桥放在轴承孔中，光学自准仪向轴承孔中射出一束平行光线，放置在轴承孔内的检具桥利用反光镜将这束平行光线再反射回去，反射光线与射出光线之间有一个反差角度，利用这个角度可以测出主轴承孔的同轴度。最后，以刚开始确定的光学自准直仪固定点为起点，以机体轴承为路径，根据上面的方法对各个轴承孔进行同轴度的测量，再对所有结果写在表格里进行数据分析。
通过多点测量壁厚，来判断其同轴度。按照一般孔和轴的加工方法来说，圆度还是可以保证的（车加工）。这样，其同轴度表现，就可以通过测量壁厚来实现了。如果是以中心孔为基准，可以做成一体的，即中间一个定位销，产品通过定位基准滑入检测孔内；如果是以外圆为基准，可以做成滑动的，先将产品放入孔内，再将检测销插入导向孔；当然可以依据实际转换基准。
简单的一把游标卡尺或者壁厚千分尺，就可以大致测量外圆和内孔的同轴度了。一些测量现场，由于没有精确测量需要的工具。
所以，利用手边的一些常用测量工具来实现检验，还是很必须的。选择使用游标卡尺还是千分尺，这个还是要看同轴度的精度要求。在测量时，保持内外圈不动，测量不同位置内圈内表面到外圈外表面的距离，看测量数据的一致性。
二 影响主轴承孔同轴度检测的因素
对同轴度产生影响的因素：1、机床的回转误差；2、机床各轴的直线度误差；3、机床主轴的跳动；4、机床各轴的定位精度/重复定位精度；5、刀具磨损；6、切削余量是否均匀；7、刀具的重量、长度、刚性；8、零件本身的刚性；9、零件的压装变形；10、工装的刚性差；11、基准面的平面度；12、基准孔的粗糙度；13、环境温度；14、人自身因素。
三 提高同轴度检测准确性的措施
主轴承孔垂直方向的修正。机体主轴承孔在加工的时候因为人为的粗心或加工工具的精确度有限，最终加工出的轴承孔孔径存在一定的误差。在进行主轴承孔同轴度测量的时候，如果直接测量，孔径本身存在的误差必定会对同轴度测量结果的准确性造成很大的影响，故在测量之前要进行孔径的修正。不同的测量方法，处理结果有所差异，拿我们最常用的若采用光学自准直仪进行同轴度的检测来说，由于孔径的误差只会造成检具桥与轴孔的孔壁不平行，即垂直方向存在误差，水平方向上较为准确。那么在修正时，只需要考虑垂直方向上的修正即可。
测量仪器的检验。仪器放置的时间过长，自身的准确度会降低，故需要定期对测量仪器进行检验，出现问题及时解决，修正错误，保证测量仪器测量结果的精确。对光学自准仪进行检验时，不仅要考虑角度测量仪器的精确度，还要检验检具桥，主要检验检具桥上的反光镜表面是否存在污渍，检具桥与反光镜之间是否呈90°角，如果检具桥和反光镜不垂直，那么出射光束与反射光束的偏转角就有误差，进而影响测量结果。
测量环境的检验。轴承孔同轴度的测量一定要在一个水平、安静的环境中，故机体主轴承孔最好在专业的测量平台上进行同轴度的测量，这样测量得出的结果是最准确的。如果没有专业的测量平台，可以将机体主轴承放在翻转架上进行测量，但需要注意两点，一个是主轴承座不能夹的太紧，尤其是不能夹变形，一旦主轴承座变形，主轴承孔势必会在水平、垂直方向有不可逆转的变形，不同于制造形成的微小变形，这种变形会主轴承孔出现明显的倾斜，测这种倾斜孔的同轴度已经没有意义；还有一个是保证相对安静的环境，如果测量时周围有机器运转或有人在大声的说话，会造成翻转架或测量平台的振动，这种振动会影响同轴度测量结果的准确度。
人的专业素质。同轴度的测量是一件很严谨的事情，需要具备一定专业素养的人来做，严格按照操作流程，不能减少也不能简化，任何不规范的操作都会导致同轴度测量的不准确。为了保持测量人员的专业性，需要定期安排测量人员进行培训，以便可以熟练的进行测量操作，了解测量的最新知识。同时购买先进的测量仪器，提高轴承孔测量的准确性。
四 结语
在铁路机务段内燃机车检修中，受机务段检测设备和条件限制，在没有三坐标测量仪的情况下，可以最常用、有效的是采用光学自准直仪测量柴油机机体主轴承孔同轴度，该方法投资成本小，使用方便。在测量作业中，注意严肃认真地执行检测仪器的检查校验要求、测量环境的控制要求和测量作业标准等，方能满足各型内燃机车检修技术规程要求的测量准确度。
参考文献
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[2] 王连森.内燃机车检修[M].北京∶ 中国铁道出版社，2009.
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