小型化全自动粗糙度测量

发布时间:2023-03-14发布者:际诺斯

  克林贝格(Klingelnberg)现已有新的粗糙度探针,可用于在精密测量中心上对于模数小至0.9 mm的齿轮进行表面测量。克林贝格(Klingelnberg)因此为其粗糙度测量的探针组件定义了新的技术标准,并为高精度啮合部件的测量提供了理想的条件,例如用于当前的乘用车变速器中的齿轮部件。

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  完美的传动功能依靠的不仅是部件的几何形状,而且啮合部件功能表面的质量同样重要。也就在几年前,标准传动系统的批量生产还不太关注这方面。 但得益于新的或改进的加工工艺,光滑的表面可以实现经济化生产,甚至进行大批量生产。现代化的加工工艺,例如滚磨光整和抛光磨削在这方面做出了重要的贡献。

  定义了高精度的表面质量是关键因素,并且经常是驱动工程领域实现有效改善的先决条件。特别是在汽车工业,尤其是在电驱动领域,啮合部件的表面质量非常关键:与电驱动结合,转速极高,对传动和齿轮设计带来了新的挑战。但即便是传统内燃机驱动,更光滑的齿轮对运转表现也能做出重要贡献。Rz小于0.5 μm的齿面现已应用于批量生产,来降低噪音、摩擦及功率损失。

  作为结论,齿轮的粗糙度检测已变得愈发重要。在这方面,连同传统的通过采样长度进行粗糙度测量曲线评估,行业在更多地采用材料比率分析。这提供了额外的有助于评估表面质量的参数(请见下方:粗糙度测量曲线和材料比分析)

  粗糙度测量曲线和材料比率分析

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  这三个表面轮廓说明了材料比分析的重要性:

  尽管表面的特性由于不同的加工工艺而完全不同,但在三个案例中却检测到相同的Ra值。在另一方面,材料比分析从轮廓高度上变化的材料密度,以及从表面上最高的点过渡至实体材料的角度提供了清晰的参数。通过材料比参数 Rk、Rvk 和 Rpk 以及 Mr1 和 Mr2 确定诸如具有宽谷底的高峰或具有窄凹槽的宽平台的特征,这三个表面显著不同。

  趋势引领

  十年前,这些发展甚至还没有出现,当时克林贝格(Klingelnberg)与一家专门从事表面测量的供应商合作开发了一种粗糙度测量系统,可以更好地记录粗糙度参数,特别是在齿面上。粗糙度测头装备有集成式旋转装置,并被小型化到可通过标准的连接盘进行使用,就像克林贝格(Klingelnberg)3D测量系统所用的进行几何测量的接触式探针一样。因此可采用类似于齿轮测量的步骤用于粗糙度检测,从而保证了更佳的探测条件。

  在此过程中,接触式探针和粗糙度测头可以实现自动更换,从而使全自动的完整测量成为可能,在一次装夹下,实现齿轮测量、尺寸测量、形状测量、位置测量和粗糙度测量。精密数控测量实现了0.01 μm的重复精度。

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  除传感器外,一个精密的可旋转的装置也集成到克林贝格(Klingelnberg)紧凑的粗糙度探针内部。因此粗糙度测头可以像接触式探针那样使用连接盘操作,并且可以自动更换。自动插接是它特别便利的特点。

  目前即使是滚磨光整加工的齿轮上精细的结构也能用代表高精度的P系列精密测量中心使用全自动程序进行检测和分析。

  小结

  新尺寸下的粗糙度检测

  现代化的制造工艺,例如滚磨光整和抛光磨削,使齿轮部件表面日益光滑。P系列精密测量中心实现了在全自动的测量步骤中对齿轮的几何形状和表面质量进行系统化检测,目前克林贝格(Klingelnberg)可测模数0.9 mm起的齿轮。