跳动检查仪的发展及误差测量技术

发布时间：2016年11月26日   |   阅读次数： 283

跳动检查仪的发展及误差测量技术
跳动检查仪齿轮测试技术是计量技术中的一门重要科学，是从二十世纪初逐步发展起来的。齿轮测量技术的发展与当时的科学技术水平有密切的关系。同样，齿轮误差测量仪器也与其息息相关。早期，在已具有的较精密的机械加工的基础上，与齿轮各项误差相适应，发展了测量这些误差项目的测量方法和测量仪，如齿形测量仪，齿向测量仪，周节测量仪和控制齿轮运动精度的单面啮合运动切向误差测量仪等一些决定齿轮精度的关键仪器。但是，总的来说，这些仪器普遍存在着测量精度低，功能不全，效率低等缺点。
近年来，由于测量仪器的发展，特别是电子技术、激光技术和小型电子计算机的应用，为齿轮测量技术开辟了新途径，由低效率的单项测量、综合测量，进入到高精度，高效率的自动化测量。从我国目前的实际国情出发，可将现代齿轮测量技术发展归纳为如下几个方面。
(1)数控式齿轮整体误差测量：齿轮整体误差测量技术的出现解决了齿轮测量领域的一个难题，即在一台仪器上快速测量齿轮的全部误差信息。都基于现代光，机，电，计算机技术，齿轮整体误差测量技术是从综合测量中提取单项误差和其他有用信息。经过了30年的完善和推广，齿轮整体误差测量方法在我国发展成为传统元件的运动几何测量法，其基本思想是将被测对象作为一个刚性的功能元件或传动元件与另一个标准元件作啮合运动，通过测量啮合运动误差来反求被测量的误差。运动几何测量法的鲜明特点是形象的反映了齿轮啮合传动过程并精确的揭示了齿轮单项误差的变化规律以及误差间的关系，特别适合齿轮工艺误差分析和运动性能预报。齿轮跳动仪采用了这种方法的仪器的特点是测量效率高，适用于大批量生产中的零件测量。整体误差测量技术是对传统的齿轮测量技术的继承和发展。尤其是采用单面啮合、滚动点扫描测量的齿轮整体误差测量技术更具有测量信息丰富、测量速度快、测量精度更接近使用状态的特点，特别适合批量产品齿轮精度的检测和质量的控制。
(2)齿轮的综合误差测量技术：齿轮综合误差测量技术采用啮合滚动式综合测量法，把齿轮当作一个回转运动的传动元件，在理论安装中心距下，和测量齿轮啮合滚动，钡(量起综合偏差。综合测量又分为齿轮的单面啮合测量，用以检测齿轮的径向综合偏差和单齿切向综合偏差；以及齿轮双面啮合测量，用以检测齿轮的径向综合偏差和单齿径向综合偏差。为了更有效的发挥齿轮双面啮合测量技术的作用，增加了偏差的频谱分析测量项目、近年来还从径向综合偏差中分解出径向综合螺旋角偏差和径向综合齿向锥度偏差，这是齿轮径向综合测量技术中的一个新发展。综合运动偏差测量的优点是测量速度快，适合批量产品的质量检验，便于对齿轮价格工艺过程进行及时监控。仪器可借助于标准元件(如标准齿轮)进行校验，实现基准的传递。上述两项测量技术基于传统的齿轮精度理论，然而随着对齿轮质量检测拉要求的不断增加和提高，这些传统的齿轮测量技术也在不断细化、丰富、更新、提高。
(3)单项及多项测量自动化：整体误差测量和综合误差测量技术虽然具有很大优越性，但距离广泛使用还有相当距离。这不仅是因为齿轮测量技术本身有待进一步的研究和提高，而且齿轮的加工工艺目前还不能完全脱离个别单项目的检验。因此在一个相当长的时间内，大量使用的仍然是单项或多项的测量仪器。所以进一步提高单项及多项测量仪器的精度和测量效率，仍是很有意义的工作。
齿轮的单项几何形状误差测量技术采用坐标式几何解析测量法，将齿轮作为一个有着复杂形状的几何实体，在所建立的测量坐标系上，按照设计几何参数对齿轮齿面的几何形状偏差进行测量。测量方式主要有两种：离散坐标点测量方式和连续几何轨迹点扫描测量方式。所测得的齿轮误差是被测量齿轮面上被测点的实际位置坐标和按设计参数所建立的理想齿轮齿面上相应点的理论位置坐标之间的差异，通常也就是和几何坐标式齿轮测量仪器对应测量运动所形成的测量轨迹之间的差异。测量的误差项目式齿轮的单项几何偏差，以齿廓、齿向和齿距等三项基本偏差为主。近年来由于坐标测量技术、传感器技术、计算机技术的发展，尤其是数据处理软件功能的增强，三维齿面形貌偏差、分解齿轮单项几何偏差和频谱分析等误差项目的测量的得到了推广，单项几何偏差测量的优点是便于对齿轮加工质量进行分析和诊断、对机床加工工艺参数进行在调整。仪器和借助于样板进行校准，实现基准的传递。
在多项测量仪器中，瑞士马格SP-60齿轮测量机，西德克林盖柏尔格的PSF600型渐开线和螺旋线检验机，卡尔·马尔891型渐开线、螺旋线检查仪等，大都能进行齿形、齿向、螺旋角、齿面粗糙度等多个项目的检测。正确使用这些仪器对正确检验齿轮各项误差是非常关键的。
(4)齿轮在机测量技术：近年来齿轮在机测量技术有了很快的发展，这是齿轮测量技术的一个重要的发展趋势。齿轮检查仪直接将齿轮测量装置机床于齿轮加工机床，齿轮试切或加工后不用拆卸，立即在机床上进行在机测量，根据测量结果对机床(或滚轮)参数及时调整修正(主要针对磨齿)。这对于成形磨齿加工和大齿轮磨齿加工而言，在提高生产效率，降低成本方面，尤其具有重要意义。

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