[發明專利]測量和測試工件的方法及齒輪加工機床

有效

• 申請號: 201210043033.5
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102649185A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 奧利弗·溫克爾
• 申請（專利權）人: 利勃海爾-齒輪技術有限責任公司
• 主分類號: B23F23/12
• 分類號: B23F23/12;B23F1/00;B23F11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及測量和測試屬于齒輪對的工件的方法。

背景技術

齒輪對被理解為是任何期望的齒輪和與其配對的匹配齒輪的組合。這些包括例如蝸桿和蝸輪傳動裝置，或者兩個或更多個相互匹配的圓柱齒輪或正齒輪。齒裝置的運行特性由嚙合中所涉及的組件(partner)的形狀和尺寸偏差確定。因此在制成的齒輪上進行測量，由此可確定各種偏差，以評估傳動性能。

利用蝸輪傳動裝置，經常在單獨的測量裝置上以滾動齒輪試驗(rolling?gear?test)的形式進行檢查。為了檢查蝸輪，按照標準DIN?3960、VDI/VDE?2608以及VDI/VDE?2609，對渦輪進行單面滾動齒輪試驗。就此而言，所制成的蝸輪與其蝸桿/測試蝸桿匹配，并且把各偏差對滾動工序的接合影響(joint?effect)確定為滾動齒輪偏差。

在所述工序中，不利之處在于所制造的齒輪首先必須從正在制造的齒輪加工機床上拆卸下來，然后必須引入單獨的測量裝置。如果該單獨的測量裝置確定有無法容許的尺寸偏差，還要將工件返回到齒輪加工機床，以由工件矯正所確定的偏差，這是很費力的和/或昂貴的。

在齒輪的大規模制造中，特別不容許待制造的工件在齒輪加工機床和測量裝置之間頻繁轉移。所確定的缺陷反饋到齒輪加工機床通常也不是自動執行的。必須在齒輪加工機床上單獨執行和手動編程制定可行的矯正步驟。

發明內容

因此，本發明的目的在于將可比較的測量工序輸入正在制造的齒輪加工機床中。

該目的通過根據權利要求1的特征的方法以及通過根據權利要求2的特征的方法實現。

本方法適合于測量屬于齒輪對的工件，其中，在制造工件的齒輪加工機床上執行該方法。因此不需要單獨的測量裝置。齒輪對或者是具有嚙合到蝸桿中的蝸輪的蝸輪傳動裝置，或者是包括兩個相互嚙合的圓柱齒輪或正齒輪的圓柱齒輪對。

根據權利要求1所述的本發明的方法，在第一方法步驟中，將安裝在工作頭(working?head)(具體為切割頭)處的匹配測試件沿夾緊在工作臺的工件支架中的工件的方向移動，直到由匹配測試件和工件形成的齒輪對嚙合并且達到理想的相應的軸向工作間距。通過沿工作頭方向移動工具支架也可實現這種供給。

位于工件支架中的蝸輪優選地通過安裝在齒輪加工機床的工作頭(具體為切割頭)處的測試蝸桿進行測量。

在接下來的方法步驟中，通過匹配測試件的轉動驅動運動來驅動被夾緊的工件。在工作頭處轉動的測試蝸桿例如產生被夾緊在工件支架中的蝸輪的轉動運動。依據匹配測試件的轉動方向，或者齒輪對的右手齒面或者左手齒面位于相互嚙合點處。匹配測試件的旋轉軸線優選地基本上與工件的旋轉軸線成直角。

在一個特定的時間段記錄待測量工件的相應轉動位置，并提供給后續的評估，具體用于工件轉動相對于測試蝸桿轉動的比較。例如，在測試件的至少一個整圈旋轉中進行記錄。

在接下來的評估中，對實際檢測的實際位置和相應的基準位置進行比較，基于所作的比較計算至少一個表示工件滾動齒輪偏差特征的值。用于比較的基準位置是已知的，并且優選地對應于可比較的齒輪對，具有與嚙合中所涉及的組件幾乎理想的形狀和尺寸偏差。所確定的值提供關于齒輪對尤其是工件在實際操作環境下可能的運動缺陷的結論。

根據本發明的前述方法可優選地在工作頭具體為切割頭中具有直接驅動并且在工作臺驅動中具有直接驅動的齒輪加工機床上執行。然而，在具有傳動工作臺的齒輪加工機床上執行根據本發明的方法也是可想象的。根據本發明的方法同樣可在具有垂直定向工件軸線或具有水平定向工件軸線的齒輪加工機床上執行。

根據本發明的方法的可替換實施例是獨立權利要求2的主題。該方法尤其適合于在具有常規軸向驅動的齒輪加工機床上執行。匹配測試件的組裝或者在齒輪加工機床的工作心軸(working?arbor)，具體為切割心軸(cutting?arbor)處進行，或者在額外布置的特定心軸處進行。

與根據權利要求1所述的方法類似，匹配測試件與被夾緊在工件支架中的工件嚙合，直到在所形成的齒輪對之間實現相應的軸向工作間距，并且被夾緊工件通過匹配測試件的轉動驅動而設定為轉動。

區別在于，此時不是記錄工件的實際轉動位置，而是記錄匹配測試件相對于工件的位移，并且該位移用于后續計算至少一個表示工件的滾動齒輪偏差特征的值。該位移由工件和匹配測試件之間的轉動傳動的偏差造成。位移的評估用于確定由工件和匹配測試件所形成的齒輪對的滾動齒輪偏差。該位移或者可直接測量，或者可通過適當的測量變量間接地得到。