小模數齒輪測量方法研究(齒輪系列三)

2021-01-14 海克斯康計量技術

中小模數齒輪通常指模數範圍在(0.1mm-1mm)之間的齒輪，模數小於0.1mm的齒輪通常稱為微小模數齒輪；小模數齒輪受其幾何尺寸與機械性能的限制和影響，其測量難度遠大於中模數齒輪。


下面將就小模數齒輪的測量方法與技巧展開分析。




這是一個很明顯的問題，小模數齒輪的齒槽間隙寬度非常小，所以測針直徑必須足夠小於齒槽寬度，否則，撞針是分分鐘的事情。


那麼，如何規劃購置合適直徑的測針？計算具體的齒槽寬度。這裡給出三個方法：

一、可以在QUINDOS中採用自定心模擬的方式模擬選擇合適的測針直徑；

二、利用QUINDOS的構造，構造出槽底兩端交點，求距離；

三、直接運用齒輪公式計算出齒廓間隙。

重點在第四個方法:老中醫的秘笈（拿走不謝）——


模數Mn（壓力角20）

測針直徑

0.1

<0.08mm

0.2

0.1mm

0.3

<=0.2mm

0.4

<=0.3mm

0.5

<=0.4mm

0.6

<=0.5mm

0.7

<=0.5mm

0.8

<=0.7mm

0.9

<=0.8mm

模數與測針直徑匹配表


齒形測量是指從齒根指定直逕到齒頂的掃描。這裡要注意的是，從齒根起點逼近沿著測針方向更安全，而不是法向。如圖所示。



螺旋線、齒距、跳動測量位置通常在齒輪分度圓上，測量位置始終在齒槽中間位置。


其中，齒距可以採用自定中心方式測量，即測針卡在齒槽內，讀取測量點的方法，一個齒槽讀取一個測量點，如下圖所示，自定心測量小齒輪的測針直徑如下圖所示。




模數Mn（壓力角20）

自定中心測量齒距、跳動測針直徑

0.1

0.15mm

0.2

0.3mm

0.3

0.5mm

0.4

0.7mm

0.5

0.8mm

0.6

1mm

0.7

1.5mm

0.8

2mm

0.9

2mm

模數與自定心測量測針直徑匹配表



目前接觸式探針最小為0.1mm，從上文可以看出，接觸式測量最小只能測量到模數為0.2的齒輪。而現代加工技術最小可以加工的模數為0.05的齒輪，對於這些超小齒輪，該如何測量呢？


答案是「光學測量技術」，例如CT、雷射掃描等。光學測量技術的優勢是：
非接觸、高效率、可測量超小工件。


■■CT測量技術


CT測量時，可一次性放置多個微小齒輪，結合QUINDOS測量軟體和Reshaper專業級點雲處理軟體，自動實現CT掃描點雲的快速處理。



■■ 雷射測量技術


在齒輪測量領域，採用雷射測量系統，可突破接觸式測量測針直徑限制，對微小齒輪進行快速高效的非接觸測量。


例如，海克斯康製造智能最新推出的HPO雷射測頭配置Leitz高精度四軸聯動轉臺，是小齒輪精密測量的理想方案。該HPO測頭的應用特點為：

具有亞微米級解析度

提供最小直徑為0.011毫米光點

可對工件實施連續掃描和單點測量兩種方式

可實現測頭自動更換



與該文有關的前期文章：

1.QUINDOS | 圓柱齒輪測量基本功（齒輪系列一）

2.三分鐘完成圓柱齒輪逆向（齒輪系列二）


















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