当要求更精确的齿轮增加和生产方法增长的数量和复杂性,计量提供了联系,让生产者产生的产品,以满足今天的市场需求。

无论大小或用途如何,所有齿轮都取决于一定程度的精度,以防止可避免的磨损、功率损失和噪音,行业趋势倾向于更严格的公差,这反过来又取决于更精确的切削。只有在过程的每个阶段都仔细测量,才能确保精度。

此外,制造齿轮的过程也在不断扩展。许多仍在使用滚刀的传统减法铣削工艺制造。但它们也在用粉末金属进行额外烧结。他们是压铸在塑料和注塑成型。这些新工艺大大降低了开发和生产的成本和复杂性。他们允许新产品进行测试、制造,并以比以往任何时候都少的数量快速、经济高效地推向市场。没有改变的是对精确齿轮的需求,对精度的期望比以往任何时候都高。

不断发展的技术

今天,齿轮技术正在与各种技术共同发展,既需要和使生产更好,更精确的齿轮。齿轮性能增强的一个例子是齿轮传动涡扇飞机发动机中使用的高转速齿轮。风扇和低压轴之间的行星减速箱使轴以比传统涡扇发动机更高的转速运行。齿轮必须制造到公差,这在十年前是不可能的。

为了跟上这些要求,标准正在定期升级,生产和测量过程必须适应。这些标准有助于防止代价高昂的I类(错误拒收)错误,这会降低成品率,甚至会降低II类错误的风险,II类错误会让不合格齿轮通过检查,直到装配失败或更糟糕的是在现场失败后才被识别。

齿轮计量可以部署由制造商从早期阶段的原型,通过生产,以确保他们生产的齿轮是符合他们自己的标准和他们的客户。在生产过程中也定期使用计量,以确保模具磨损不影响产品。它被用来检查用于生产齿轮的滚刀——特别是带有可更换刀片的新型刀具——以确保每一次更换的索引刀片是正确的,并且该刀具可以重新投入生产。它被用于一系列齿轮,以确保生产过程是可接受的重复。齿轮在热处理之前和之后都要进行检查,以确保这一过程不会使新制造的齿轮不符合规格。

在买方方面,计量学被用于接收检验,以验证供应商的产品。而且,有了合适的设备,它可以用来对现有齿轮进行逆向工程,为新的生产运行制定规范。

单用途或多用途系统

齿轮计量的最大变化之一是越来越多地使用多用途三坐标测量机来做以前留给专用齿轮检查机的工作。随着处理器智能化程度的提高、控制器性能的提高和软件的复杂程度的提高,这一趋势得以实现。有了足够的处理能力,物理主机已经被虚拟主机所取代,虚拟主机可以存储在内存中,并在机器之间进行传输。有了正确的软件,今天最好的三坐标测量机可以处理圆柱,锥齿轮,蜗轮,转子和滚刀。三坐标测量机可在各种水平的能力和复杂性,价格可比的专用齿轮检查器,以满足用户的需求。

CMM解决方案

三坐标测量机曾经比专用齿轮机慢很多,现在它们的性能接近。它们可以和专用机器一样快,只需在精度上做出微小的牺牲。或者,它们也可以同样精确,只需在速度上做出一些小小的牺牲。对于许多用户来说,CMMs的总体能力足以弥补这些适度的缺点。确定特定系统是否能在应用程序中工作的最佳方法是基于该应用程序进行彻底的演示。

坐标测量机最明显的优势是能够测量齿轮以外的其他部件,这对于制造或使用齿轮和非齿轮产品的制造商来说是一种有用的能力。虽然CMM可能需要更具体的编程,但对于一个有能力的程序员来说,它们并不复杂,特别是对于一个已经知道CMM非齿轮编程的人来说。允许他们测量齿轮的培训与允许他们测量各种其他部件的培训重叠。此外,一旦编程,齿轮应用中的坐标测量机通常是自动化的,并且非常容易操作。

三维还是四维

专用齿轮计量机和三坐标测量机的工作方式仍然不同。专用齿轮机专门处理圆形物品,利用旋转台和二维探头运动。用于齿轮计量的三坐标测量机可以在四个维度上工作——标准的三坐标测量机加上一个可选的旋转工作台,用于齿轮计量以及其他类型的计量。三坐标测量机使用专门的齿轮计量软件,除了其非齿轮能力外,在齿轮相关计量的许多方面实际上都优于专用齿轮机。

一个例子是三坐标测量机处理非圆形零件的能力。一个齿轮太大,无法安装到齿轮检查机器的转盘上,在那台机器上根本无法测量。但是同样的齿轮,即使太大而不能安装在三坐标测量机的转盘上,也可以垂直或水平安装在三坐标测量机的转盘上,使测量长轴末端的花键或齿轮变得容易。由于三坐标测量机可以测量三个非旋转尺寸,大齿轮仍然可以被充分测量。

无论加工多么精确,最终的零件都会有一定程度的误差。在许多情况下,该误差非常小,但当专用齿轮检查系统扫描日志并提取最小二乘或平均特征时,未解释的总形状误差可能导致前面提到的1类或2类误差。可能忽略不符合规格或跳动问题的通销直径。坐标测量机特别擅长于发现形状误差。他们可以选择确保形状、配合和功能的细节,确保齿轮不仅能通过检查并执行其单独功能,还能与其他部件正确组装。

另一个主要区别是CMM在输出方面的灵活性。CMMs可以生成文本、PDF格式或用户要求的任何其他格式的报告。在某些情况下,该格式不是由齿轮制造商强制执行的,而是由制造商的客户强制执行的。

计量服务

齿轮计量不需要是一个内部的,现场的过程;它越来越多地成为一种本地服务。区域计量中心拥有内部的专业知识和系统,可以快速检查齿轮的轮廓,引线,节距,大直径和小直径,以及等级符合性。详细的报告可以显示样品是否符合规格,并提供信息,如果发现问题,允许机加工进行修改。对于不需要购买大量设备的偶尔或间歇性需求的用户来说,服务尤其有用。对于拥有自己的齿轮检查系统的用户,服务中心实际上可以为齿轮编写程序,而不需要内部程序员。

无论你是一个日常或偶然的用户,一个齿轮的买家或供应商,一个专门的齿轮制造商,谁生产更广泛的产品,或一个需要极端或更适度的精度,有一个系统或服务,将适合您的需求。