
齒輪技術(shù)對齒輪測量設(shè)備的要求極高:齒輪測量設(shè)備必須為齒面的齒形和螺旋線測量提供極高的測量精度以便進行測量數(shù)值的連續(xù)記錄(掃描),并以極高的點密度探測到最細小的偏差。這些任務(wù)需要高精度形狀和坐標檢測的復(fù)雜組合??肆重惛窬軠y量中心具備這樣的特性,使得通常需要在多臺設(shè)備上完成的回轉(zhuǎn)工件的多種測量任務(wù)能夠在一臺克林貝格精密測量中心上組合完成。
齒輪測量的主要挑戰(zhàn)在于需要在一臺設(shè)備上組合高精度路徑測量、通用形狀測量和絕對三維測量,而且保證精度不打折扣。在齒輪精度檢測中,需要對絕對尺寸,如齒厚和齒頂圓直徑進行檢測,這二者都是坐標測量的實例。同時,必須要確保形狀誤差,如齒形和齒向誤差保持在極其嚴格的范圍內(nèi)。另外,如果需要在齒形的波紋基礎(chǔ)上對齒輪的運轉(zhuǎn)特性進行評估,則對形狀測量精度的要求就會更高。
測量設(shè)備的這些特性可以使它超越僅僅用于齒輪測量,而獲得更有利益的應(yīng)用??肆重惛窬軠y量中心也可以對軸類工件完成絕大多數(shù)的測量任務(wù)。對于坐標測量和形狀測量都是如此。
采用自主開發(fā)技術(shù)的形狀測量
克林貝格測量設(shè)備的核心元件是其連續(xù)掃描3D測頭。對于形狀測量,測頭系統(tǒng)必須具備理想的掃描性能。這需要測頭的極低測量和偏轉(zhuǎn)力以及測頭運動系統(tǒng)的低慣量。同時還需要高采樣頻率以及位移和測量信號之間的完美比率。另一方面,系統(tǒng)必須沿所有探測方向提供可靠的、無問題的測量信號并且保護測頭避免由于碰撞或不完美操作帶來的損壞。
克林貝格精密測量中心上另外一個為高精度形狀測量所必需的主要元件是工件回轉(zhuǎn)軸。對于形狀測量,工件回轉(zhuǎn)軸的圓度測量精度必須比被測工件的公差精密約10倍。大多數(shù)情況下,形狀測量設(shè)備采用氣浮軸承以提供極高的圓度測量精度。但是,氣浮軸承的穩(wěn)健性不足以應(yīng)對現(xiàn)場測量,而現(xiàn)場測量多年來卻是克林貝格的技術(shù)領(lǐng)先之處。為此克林貝格一直堅持精密滾動體技術(shù)的專有開發(fā)。為了獲得采用此項技術(shù)的必需精度,克林貝格一直堅持在本廠自己制造軸承。
完美的軸
基于所有努力,我們得到了一臺具備卓越特性的測量設(shè)備,它不僅限用于齒輪測量技術(shù),而且也適用于通用的軸測量技術(shù)??肆重惛竦睦砟钍窃谝慌_測量設(shè)備上,不僅要測量軸上的齒輪,還要測量整個軸上的全部需要測量的參數(shù)。
P40配置:
克林貝格在該領(lǐng)域發(fā)展迅速,以致于很多沒有齒輪的部件也選擇在克林貝格精密測量中心上進行測量(見圖1)。
軸測量任務(wù)的典型實例是發(fā)動機制造中的曲軸和凸輪軸。這些零件需要大量的幾何測量操作。
除了坐標和形狀測量外,在一次測量過程中,還可以檢測表面精度。
深入了解:曲軸……
曲軸的主要元素是主軸頸和連桿軸頸,圓度、徑向跳動和幾何尺寸對它們來說都是關(guān)鍵因素。連桿軸頸的角向位置是另外一項精度指標。在檢測軸承座的過程中,進行尺寸、形狀和位置測量(見圖2a)。驅(qū)動法蘭檢測(見圖2b)則集中在孔的位置檢測和精密孔的角向位置,例如與連桿軸頸或齒輪之間的角向位置關(guān)系。為此,可采用自動探針更換架來選取帶角度的探針。
……和軸向軸承座
如軸向軸承座,則有不同的測量任務(wù):一方面要測量徑向和軸向軸承表面之間的過渡圓角半徑(見圖3a),另一方面要測量軸向軸承表面的粗糙度(見圖3b)。粗糙度的測量,要使用帶滑動導(dǎo)頭的測頭,根據(jù)不同測量任務(wù),裝備有尖點半徑5 µm或2 µm的探針。這樣就可以在精密測量中心上直接進行符合標準的粗糙度測量。
粗糙度 測量
粗糙度測量是測量步驟的一個組成部分。就像普通的測頭元件一樣,粗糙度測頭通過標準的過渡盤與3D測頭系統(tǒng)適配。這就意味著可以通過自動探針更換架來選取粗糙度測頭。克林貝格為此開發(fā)了一種特殊的適配器,使得粗糙度測頭的插頭連接器也可以自動插入連接。粗糙度測頭具備內(nèi)置電動旋轉(zhuǎn)機構(gòu),可以根據(jù)測量任務(wù)自動調(diào)整測頭方向。
得益于這些前提,可以在自動測量循環(huán)中涵蓋不同的粗糙度測量,從而在一次操作過程中對于整個工件進行完整的測量。該過程的另外一個優(yōu)勢是可以達到很高的重復(fù)精度。因為粗糙度測頭是像普通的探針元件一樣吸附在3D測頭系統(tǒng)上,采用相同的軸運動,這樣就保證了粗糙度測量計錄始終在工件上準確的相同位置進行。
這樣就確保了準確定義的測量在工件相關(guān)功能位置能夠重復(fù)進行。
鏈輪和圓柱齒輪測量
毫無疑問,也可以在同一臺測量設(shè)備上,在一次裝夾下進行鏈輪和圓柱齒輪的測量??肆重惛穸嗄甑慕?jīng)驗已經(jīng)驗證了它特別是在圓柱齒輪測量領(lǐng)域的技術(shù)非常好。圓柱齒輪測量軟件包括多個評估選項,可以覆蓋所有相關(guān)的全球標準(如DIN、ISO、AGMA)。
同時也考慮了大多數(shù)齒輪和齒輪箱制造商的工廠標準,這對于供應(yīng)商行業(yè)尤其重要。
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