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    1. 機床網
      齒輪測量技術的基礎知識
      2010-05-11 13:42:20

      齒輪測量技術的發展已有近百年的歷史。對應于齒輪精度標準,

      可將現代齒輪測量技術歸納為如下三種類型:   
          (1)齒輪單項幾何形狀誤差測量技術   
          它采用坐標式幾何解析測量法,將齒輪作為一個具有復雜形

      狀的幾何實體,在所建立的測量坐標系(直角坐標系、極坐標系

      或圓柱坐標系)上,按照設計幾何參數對齒輪齒面的幾何形狀偏

      差進行測量。測量方式主要有兩種:離散坐標點測量方式和連續

      幾何軌跡點掃描(如展成)測量方式。所測得的齒輪誤差是被測

      齒輪齒面上被測點的實際位置坐標(實際軌跡或形狀)和按設計

      參數所建立的理想齒輪齒面上相應點的理論位置坐標(理論軌跡

      或形狀)之間的差異,通常也就是和幾何坐標式齒輪測量儀器對

      應測量運動所形成的測量軌跡之間的差異。測量的誤差項目是齒

      輪的單項幾何偏差,以齒廓、齒向和齒距等三項基本偏差為主。

      近年來由于坐標測量技術、傳感器技術、計算機技術的發展,尤

      其是數據處理軟件功能的增強,三維齒面形貌偏差、分解齒輪單

      項幾何偏差和頻譜分析等誤差項目的測量得到了推廣。單項幾何

      偏差測量的優點是便于對齒輪(尤其是首件)加工質量進行分析

      和診斷、對機床加工工藝參數進行再調整;儀器可借助于樣板進

      行校正,實現基準的傳遞。   
          (2)齒輪綜合誤差測量技術   
          它采用嚙合滾動式綜合測量法,把齒輪作為一個回轉運動的

      傳動元件,在理論安裝中心距下,和測量齒輪嚙合滾動,測量其

      綜合偏差。綜合測量又分為齒輪單面嚙合測量,用以檢測齒輪的

      切向綜合偏差和單齒切向綜合偏差;以及齒輪雙面嚙合測量,用

      以檢測齒輪的徑向綜合偏差和單齒徑向綜合偏差。為了更有效地

      發揮齒輪雙面嚙合測量技術的質量監控作用,增加了偏差的頻譜

      分析測量項目;近年來還從徑向綜合偏差中分解出徑向綜合螺旋角

      偏差和徑向綜合齒向錐度偏差。這是齒輪徑向綜合測量技術中的

      一個新發展。綜合運動偏差測量的優點是測量速度快,適合批量

      產品的質量終檢,便于對齒輪加工工藝過程進行及時監控。儀器

      可借助于標準元件(如標準齒輪)進行校驗,實現基準的傳遞。

      上述兩項測量技術基于傳統的齒輪精度理論,然而隨著對齒輪質

      量檢測要求的不斷增加和提高,這些傳統的齒輪測量技術也在不

      斷細化、豐富、更新、提高。   
          (3)齒輪整體誤差測量技術   
          它所基于的齒輪整體誤差理論,是由我國機床工具行業、尤

      其是成都工具研究所的科研技術人員共同努力創建和不斷完善的

      一種新型齒輪測量理論。把齒輪作為一個用于實現傳動功能的幾

      何實體,或采用坐標式幾何解析法對其單項幾何精度進行測量,并

      按齒輪嚙合傳動順序和位置,集成為一條“靜態”齒輪整體誤差曲

      線;或按單面嚙合綜合測量方式,使用特殊測量齒輪,采用滾動

      點掃描測量法對其進行測量,得到齒輪“運動”整體誤差曲線。

      上述兩種齒輪整體誤差曲線,經過運算和數據處理,都可以得到

      齒輪綜合運動偏差、各單項幾何偏差、三維齒面形貌偏差,以及

      接觸區狀態,從而能更全面、準確的評定齒輪質量和齒輪加工工

      藝的分析和診斷。齒輪整體誤差測量技術是對傳統齒輪測量技術

      的繼承和發展。尤其是采用單面嚙合、滾動點掃描測量的齒輪整

      體誤差測量技術更具有測量信息豐富、測量速度快、測量精度更

      接近使用狀態的特點,特別適合批量產品齒輪精度的檢測與質量

      的控制。在汽車齒輪要求100%全部檢測的態勢下,這種由我國首

      先開發出來的齒輪整體誤差測量技術得到了重視和推廣,其中,

      成都工具研究所開發的錐齒輪整體誤差測量技術曾于90年代轉讓

      給德國KLINGELNBERG公司。德國FRENCO公司近年推向市場的齒輪

      單面嚙合滾動點掃描測量儀器,采用了完全類同的技術。   
          當前齒輪制造業的一個發展趨勢,是將齒輪測量技術和齒輪

      設計、加工制造進行集成,實現齒輪制造信息的融合及

      CAD/CAM/CAT的集成,從而構建一個先進的齒輪閉環制造系統(由

      于通常由數字化信息來實現,可稱為數字化閉環制造系統)。美

      國GLEASON和德國KLINGELNBERG開發的錐齒輪閉環制造技術和系統

      是個典型實例。   
          此外,在儀器測量形態和檢測系統方面,現代齒輪

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