Desarrollo de la tecnología de medición de engranajes

Medición del desarrollo de la tecnología de engranajes

El desarrollo de Tecnología de medición de engranajes tiene una historia de casi cien años. En correspondencia con los estándares de precisión del engranaje, las técnicas modernas de medición del equipo se pueden clasificar en los siguientes tres tipos:

1. Tecnología de medición de error geométrico de un solo ítems de engranajes

Adopta el método de medición de análisis geométrico de coordenadas, y considera el equipo como una entidad geométrica con forma compleja. En el sistema de coordenadas de medición establecido (sistema de coordenadas rectangulares, sistema de coordenadas polares o sistema de coordenadas cilíndricas), la superficie del diente de engranajes se mide de acuerdo con los parámetros geométricos de diseño. Se mide la desviación geométrica.

Existen dos métodos de medición principales: método de medición de punto de coordenada discreta y método de medición de punto de trayectoria geométrica continua (como la generación). El error de engranaje medido es la coordenada de posición real (trayectoria o forma real) del punto medido en la superficie del diente del engranaje bajo prueba y la coordenada de posición teórica (trayectoria o forma teórica) del punto correspondiente en la superficie del diente de engranaje ideal establecida de acuerdo con los parámetros de diseño. La diferencia entre ellos suele ser la diferencia entre la trayectoria de medición formada por el movimiento de medición correspondiente del instrumento de medición de engranajes de coordenadas geométricas. El elemento de error medido es la desviación geométrica única del engranaje, principalmente tres desviaciones básicas, como el perfil del diente, la dirección del diente y el tono del diente.

En los últimos años, debido al desarrollo de la tecnología de medición de coordenadas, la tecnología de sensores y la tecnología informática, especialmente la mejora de las funciones del software de procesamiento de datos, la medición de elementos de error, como la desviación del perfil dental tridimensional, la desviación geométrica de un solo ítem de los engranajes descompuestos y el análisis de espectro se ha popularizado.

La ventaja de la medición de la desviación geométrica de un solo ítem es que es conveniente analizar y diagnosticar la calidad de procesamiento de los engranajes (especialmente la primera pieza) y reajustar los parámetros de procesamiento de la máquina herramienta; El instrumento puede corregirse con la ayuda de la plantilla para realizar la transmisión del punto de referencia.

2. Tecnología de medición de error integral de engranaje

Adopta el método de medición integral de malla y rodante, y considera el engranaje como un elemento de transmisión del movimiento rotativo. Bajo la distancia del centro de instalación teórica, se combina y rueda con el engranaje de medición para medir su desviación integral. La medición integral se divide en la medición de malla de un solo lado de Gear, que se utiliza para detectar la desviación integral tangencial y la desviación integral de un solo diente de la marcha; y la medición de malla de doble cara de engranaje, que se utiliza para detectar la desviación integral radial de la marcha y la desviación integral radial de un solo diente. desviación.

Para desempeñar un papel más efectivo en el monitoreo de calidad de la tecnología de medición de malla de doble cara Gear, se ha agregado el elemento de medición del análisis del espectro de desviación. En los últimos años, la desviación del ángulo de la hélice integral radial y la desviación del cónico dental integral radial se han descompuesto de la desviación integral radial. Este es un nuevo desarrollo en la tecnología de medición integral radial de Gear.

La ventaja de la medición integral de la desviación del movimiento es que la velocidad de medición es rápida, es adecuada para la inspección final de la calidad de los productos por lotes y es conveniente monitorear el proceso de procesamiento de engranajes a tiempo. El instrumento se puede calibrar con la ayuda de componentes estándar (como engranajes estándar) para realizar la transmisión de la referencia.

Las dos tecnologías de medición anteriores se basan en la teoría tradicional de precisión del equipo. Sin embargo, con el aumento continuo y la mejora de los requisitos de inspección de la calidad del equipo, estas tecnologías de medición de equipo tradicionales también se refinan, enriquecen, actualizan y mejoran continuamente.

3. Tecnología de medición de error general de engranaje

La teoría de errores general de Gear en la que se basa es un nuevo tipo de teoría de medición de engranajes creada y mejorada continuamente por la investigación científica y el personal técnico de la industria de la máquina herramienta de mi país, especialmente el Chengdu Tool Research Institute. Tome el engranaje como una entidad geométrica para realizar la función de transmisión, o use el método de análisis geométrico de coordenadas para medir su precisión geométrica única e integrarlo en una curva de error general de engranaje "estática " de acuerdo con la secuencia de transmisión de combinación de engranajes y la posición ; El método de medición integral de malla de un solo lado utiliza un engranaje de medición especial, y el método de medición de escaneo de punto de rodamiento se utiliza para medirlo, y se obtiene la curva de error general del engranaje "Movimiento ".

Las curvas de error generales de los dos engranajes anteriores se pueden obtener mediante el cálculo y el procesamiento de datos para obtener la desviación de movimiento integral del engranaje, la desviación geométrica de cada elemento individual, la desviación de la topografía de la superficie del diente tridimensional y el estado del contacto del contacto área, para evaluar la calidad y la precisión del equipo de manera más integral y precisa. Análisis y diagnóstico de procesos de mecanizado de cambios.

La tecnología de medición de error general del engranaje es la herencia y el desarrollo de la tecnología de medición de equipo tradicional. En particular, la tecnología de medición de error general del engranaje que utiliza malla de un solo lado y una medición de escaneo de punto de rodadura tiene las características de la rica información de medición, la velocidad de medición rápida y la precisión de medición más cercana al estado de uso, especialmente adecuado para la detección de precisión del equipo por lotes y la calidad de la calidad. control.

Bajo la situación de que los engranajes de automóvil requieren una inspección del 100%, este tipo de tecnología de medición de error general de Gear se desarrolló por primera vez en mi país y se ha promovido. Entre ellos, la tecnología de medición de error general del equipo bisel desarrollada por Chengdu Tool Research Institute se transfirió en la década de 1990. A la empresa alemana Klingelnberg. El Instrumento de medición de punto de lanza de combate de combate de un solo lado de Gear introducido en el mercado por Frenco alemán en los últimos años adopta una tecnología completamente similar.

Una tendencia de desarrollo de la industria actual de fabricación de equipos es integrar la tecnología de medición de engranajes con diseño de engranajes, procesamiento y fabricación, y realizar la fusión de la información de fabricación de cambios y la integración de CAD/CAM/CAT, para construir un equipo avanzado cerrado y Sistema de fabricación de bucle (debido a lo habitual, se realiza la información digital, que se puede llamar sistema digital de fabricación de circuito cerrado). La tecnología de fabricación de circuito cerrado y el sistema de engranajes bisel desarrollados por Gleason en los Estados Unidos y Klingelnberg en Alemania es un ejemplo típico.

Además, en términos de forma de medición del instrumento y sistema de detección, la tecnología moderna de medición de engranajes tiene el siguiente progreso.

4. Tecnología de medición de engranaje en la máquina

Esta tecnología se ha desarrollado rápidamente en los últimos años y es una tendencia de desarrollo importante. El dispositivo de medición de engranajes está directamente integrado en la máquina herramienta de procesamiento de engranajes, y el engranaje no necesita ser desmontado después del corte o procesamiento de la prueba. La medición en la máquina se realiza inmediatamente en la máquina herramienta, y los parámetros de la máquina herramienta (o rodillo) se ajustan y corrigen en el tiempo de acuerdo con los resultados de la medición (principalmente para la molienda de engranajes). Esto es especialmente significativo en términos de mejorar la eficiencia de producción y reducir los costos de formación y molienda. La máquina de molienda CNC Gear de la fábrica KAPP en Alemania es un representante típico. El rápido desarrollo de las máquinas herramientas de procesamiento de engranajes CNC proporciona una plataforma de trabajo confiable para promover la aplicación y el desarrollo de la tecnología de medición de Gear On-Machine.

Debido a la mejora de los requisitos de calidad para los engranajes de automóviles y automóviles producidos en masa, la aplicación de la medición en línea de Gear Online y la tecnología de clasificación se han vuelto indispensables. En los últimos años, Shanghai Automobile Gear Factory ha introducido esta tecnología y equipos correspondientes de ITW Company en los Estados Unidos por primera vez, y ha logrado los resultados esperados.

5. Tecnología de medición del láser de engranajes

Por lo general, se refiere al uso de la tecnología láser en la medición del tamaño geométrico y la precisión de la posición de forma del engranaje, incluido el uso de un sistema de medición de longitud láser (como el uso de un interferómetro láser de doble frecuencia como referencia de longitud o sensor del Instrumento de medición de engranajes), sistema de cabezal de medición del láser (como el uso de un cabezal de medición del láser de reflexión sin contacto como un sensor de detección para errores de engranaje) y un sistema de medición de engranaje holográfico láser (como un sistema que utiliza tecnología de holografía láser para medir El error geométrico de la superficie del diente de engranajes), etc.

Dado que el láser es la referencia para la trazabilidad de longitud, muchos sistemas de medición de engranajes de alta precisión o instrumentos de referencia de medición de engranajes utilizan sistemas de medición láser como sus sistemas de medición de coordenadas de longitud. El Microlog60 desarrollado por la fábrica de Fellows en los Estados Unidos en la década de 1970 es un ejemplo. El instrumento de medición de engranajes producido por la fábrica de instrumentos de medición de precisión de Windsor en Canadá a principios de la década de 1980 utilizó una cabeza de medición de láser de reflexión de punto sin contacto, que puede usarse para medir el engranaje de la superficie del diente suave hecho de plástico.

En los últimos años, la tecnología de medición del láser de Gear ha recibido mucha atención en Japón, y se ha perfeccionado e introducido gradualmente en el mercado. El sistema de medición de engranajes G3 de Japan Amtec Company adopta el cabezal de medición del láser Cono, la marcha gira, la posición de la cabeza de medición cambia en consecuencia y se mide la forma de sección transversal del engranaje. El instrumento de medición del engranaje láser desarrollado por Osaka Seiki utiliza tecnología de holografía láser para medir con precisión la forma de toda la superficie del diente de la marcha medida por interferometría óptica.