車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析

張建臻

（甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 武威 733006）

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，使車輛行駛的動(dòng)力源泉，而發(fā)動(dòng)機(jī)軸承則是這個(gè)核心部件的關(guān)鍵組成，其質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，甚至?xí)萍s車輛的行駛安全[1]。銅鋁合金材料在發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中具有硬度較低，加工極易產(chǎn)生形變等特點(diǎn)，因此對(duì)銅鋁合金制品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)控制一直是行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)控重點(diǎn)，其軸承的標(biāo)準(zhǔn)化測量可直接影響車輛運(yùn)行的壽命及使用年限，因此對(duì)各項(xiàng)尺寸測量需對(duì)其開展測量標(biāo)準(zhǔn)的分析，由于銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承在實(shí)施尺寸測量過程中受到了外界影響因素較多，包括濕度、溫度及測量技術(shù)等，為了提高軸承尺寸測量結(jié)果的精準(zhǔn)化程度，下述將提出一種車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法的設(shè)計(jì)，將測量標(biāo)準(zhǔn)誤差控制在技術(shù)可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，提高車用零件尺寸測量的標(biāo)準(zhǔn)。

1 車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法

（1）軸承邊緣標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍分析。使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸測量裝置，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)軸承基準(zhǔn)尺寸，記錄數(shù)據(jù)到分析處理器中，調(diào)整數(shù)據(jù)灰度值，將其映射到一個(gè)新的范圍內(nèi)，突出軸承邊緣中部分特征值，分析自然圖像灰度，衡化處理圖像中數(shù)據(jù)，使邊緣數(shù)據(jù)直方圖呈現(xiàn)一致方向[2]。由于尺寸測量過程中數(shù)據(jù)會(huì)受到多種外界因素的影響，實(shí)際收集數(shù)據(jù)中敏感元部件受到干擾影響會(huì)存在內(nèi)部噪聲，以此引用數(shù)據(jù)濾波處理方法，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施中值濾波處理，提取濾波處理后軸承尺寸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集表示如下。

公式中：p表示為尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集合；T表示為軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可承受的最大軸力矩；λ表示為測量中多種外界影響因素；t表示為獲取的數(shù)據(jù)量。根據(jù)上述公式，可得軸承尺寸初期獲取數(shù)據(jù)集，搭建測量中數(shù)據(jù)集合空間表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)軸距，采用三點(diǎn)均勻測量的方式，分析獲取數(shù)據(jù)與空間標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)差異性，計(jì)算軸承邊緣標(biāo)準(zhǔn)尺寸允許誤差[3]。計(jì)算公式如下。

公式中：ω表示為軸承邊緣標(biāo)準(zhǔn)尺寸允許誤差；U表示為空間檢測標(biāo)準(zhǔn)距離；f表示為邊界到測量膠片距離；s表示為數(shù)據(jù)表達(dá)清晰度；g表示為邊界檢測長度；l表示為檢測邊界到檢測中心實(shí)際距離。結(jié)合上述計(jì)算公式，明確車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸標(biāo)準(zhǔn)值，考慮到動(dòng)力距測量具有均勻性，輸出允許最大誤差值。

（2）軸承尺寸測量標(biāo)定范圍分析。忽略銅鋁合金金屬的吸水性能，其尺寸檢測匯中數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化大多數(shù)是由于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部自襯墊的吸水，因此應(yīng)分析由銅鋁合金金屬性能對(duì)軸承尺寸檢測造成的變化[4]。以此，結(jié)合GT/B3.501-2018修正測量法對(duì)外界因素的抑制，消除檢測中外界因素對(duì)數(shù)據(jù)值的影響。假定套圈檢測重中心寬度在5mm之內(nèi)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)軸承平行測量方式，若中心寬度超出標(biāo)定范圍，選擇軸承中心檢測方法。此外，選擇具有相同材質(zhì)的鋁合金標(biāo)準(zhǔn)件在不同溫度條件下測量，檢測中注意銅鋁合金檢測中的磨損誤差。

為了使本文測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法具有更高的精確度，在測量的過程中可建立兩個(gè)平面坐標(biāo)系，其中一個(gè)作為基準(zhǔn)線的坐標(biāo)系，根據(jù)測量設(shè)備的相應(yīng)屬性建立對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)；另一個(gè)作為被測發(fā)動(dòng)機(jī)軸承金屬零件的各映射圖像的坐標(biāo)，將投影的中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)。在測量過程中，通過直觀直接測得的數(shù)據(jù)分析激光光斑在基準(zhǔn)線坐標(biāo)系上的坐標(biāo)，分析基準(zhǔn)線上的中心位置，近似看作當(dāng)前被測零件的圓心位置[5]。因此被測零件的圓心位置在測量坐標(biāo)系上的位置可以通過基準(zhǔn)線的坐標(biāo)獲得，完成軸承尺寸測量標(biāo)定的修正。

2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析

為驗(yàn)證上述分析方法的正確性，提出對(duì)比實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證，選取某汽車生產(chǎn)企業(yè)的同一批次車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承檢測數(shù)據(jù)作為本文的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分別利用傳統(tǒng)尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法和本文提出的分析方法，對(duì)軸承尺寸測量結(jié)果實(shí)施全面分析，設(shè)定傳統(tǒng)方法為對(duì)照組，本文提出方法為實(shí)驗(yàn)組，比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的軸承尺寸數(shù)據(jù)的測量誤差范圍的大小，以評(píng)定質(zhì)量管控環(huán)節(jié)的尺寸測量的精確度和工作效率是否得到提升。軸承尺寸測量的誤差數(shù)據(jù)與檢測時(shí)間匯總到表1中。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比記錄表

通過實(shí)驗(yàn)可以明顯看出，應(yīng)用了新型尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法后，發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸測量的精度得以大幅提升，并且檢測時(shí)間總體呈下降狀態(tài)，表明即使存在不同熟練度檢驗(yàn)員的操作因素影響，檢測效率仍舊得以提升，證明了新型標(biāo)準(zhǔn)分析方法的有效性。

3 結(jié)語

軸承作為現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備構(gòu)成中的一個(gè)重要零部件，在支撐機(jī)械設(shè)備旋轉(zhuǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，并有效的降低了設(shè)備運(yùn)行中的摩擦系數(shù)，確保數(shù)據(jù)回轉(zhuǎn)精度的同時(shí)，降低了摩擦對(duì)設(shè)備磨損，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于汽車中。以此本文從兩個(gè)方面，開展了車用銅鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸承尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)分析方法的設(shè)計(jì)。并采用設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證了提出方法在實(shí)際應(yīng)用中，可提高軸承尺寸校正后測量的精準(zhǔn)度，進(jìn)而起到提升數(shù)據(jù)分辨率的作用，為車用發(fā)動(dòng)機(jī)軸承提供相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的尺寸測量技術(shù)。