[發明專利]在齒輪工件的齒面上進行接觸測量的方法和測量設備

有效

• 申請號: 201710429632.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107490353B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: K-M·里貝克;R·弗里奇塔茨基;R·沙拉斯特
• 申請（專利權）人: 克林格倫貝格股份公司
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 林振波

本發明涉及在齒輪工件的齒面上進行接觸測量的方法和測量設備。一種用于在齒輪工件(11)的至少一個齒面(7.1)上進行接觸測量的方法，該接觸測量利用測量設備(10)的呈探測頭、探測滑動頭或探測球形式的探頭(3)進行，該方法包括以下步驟：預先確定與齒面(7.1)相關的最大區域；預先確定與齒面(7.1)相關的關鍵區域，其中，關鍵區域與最大區域至少部分地重疊；執行測量設備(10)的探頭(3)的相對移動，以便沿著齒面(7.1)引導探頭(3)，使得：針對齒面(7.1)的處于最大區域內的若干位置提供具有第一分辨率的實際測量值，并且針對齒面(7.1)的處于關鍵區域內的若干位置提供具有第二分辨率的實際測量值，其中，第二分辨率高于第一分辨率。

技術領域

本發明涉及在齒輪工件的至少一個齒面上進行接觸測量的方法和相應適配的測量設備。

背景技術

齒輪工件的形貌和表面特性是帶齒齒輪的領域中的重要質量特征。

因此，存在用于檢測齒輪工件的形貌和表面特性的不同測量設備。以非接觸方式操作的方法和以探測(probing)方式操作的方法之間是有區別的。

在機械探測期間，探頭通常在表面上引導。結果是在探測路徑上記錄的高度信號，其也被稱為表面輪廓。在正齒輪的情況下，通常僅測量沿著輪廓線和齒面線的線。在錐齒輪的情況下，將虛擬網格設置在齒面的徑向投影上，以便因此基于該網格限定目標測量點。相對粗糙地劃分的網格足以檢查錐齒輪的齒面的形貌。

大多數探測測量方法是串行操作的方法，這導致在測量精度提高的情況下增加時間和計算能力的支出。如果假設齒輪具有10個齒，則需要測量20個齒面。如果每個齒面提供5×9個測量點，則在這種測量體系中產生900個實際測量值。在所述實際測量值的計算評估和調整期間，它們例如與相應的目標數據相關。該簡單的數字示例展示了用戶所面對的計算復雜性。

由于對帶齒齒輪的要求不斷上升，往往還需要進行允許說明齒面的微觀結構的檢查。只有當測量的分辨率提高時，這些說明才是可能的。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量方法，該方法允許以快速、精確和可再現的方式測量齒面的表面特性。

根據本發明，提供了用于在齒輪工件的至少一個齒面上進行接觸測量的方法，該接觸測量利用測量設備的呈探測頭、探測滑動頭或探測球形式的探頭進行，該方法包括以下步驟：預先確定與齒面相關的最大區域；預先確定與齒面相關的關鍵區域，其中，關鍵區域與最大區域至少部分地重疊；執行測量設備的探頭的相對移動，以便沿著齒面引導探頭，使得：針對齒面的處于最大區域內的若干位置提供具有第一分辨率的實際測量值，并且針對齒面的處于關鍵區域內的若干位置提供具有第二分辨率的實際測量值，其中，第二分辨率高于第一分辨率。根據本發明，提供了測量設備，其具有至少一個探頭，所述至少一個探頭形成為用于在齒輪工件的至少一個齒面上進行接觸測量，其特征在于，該測量設備包括控制器，在該控制器中實現根據本發明的方法。本文中還提供了根據本發明的方法的有利實施例。

在本發明的優選實施例的方面中，測量以這樣的方式進行，即，使得例如形貌的實際測量值可以以簡單計算的方式與表面的實際測量值相關。為了實現這一點，表面特性的測量優選地在對于形貌的測量幾何已知的情形中進行。

在所有實施例中，測量優選地在具有坐標系(例如以第二測量網格的形式)的關鍵區域內進行，該坐標系與最大區域的坐標系(例如以第一測量網格的形式)以已知的幾何相關。

在所有實施例中，第二測量網格優選地與第一測量網格以已知的幾何相關。在所有實施例中，所述幾何相關可以例如從第一測量網格和第二測量網格至少部分地彼此重疊的事實而獲得。在所有實施例中，第一測量網格和第二測量網格還可以覆蓋齒面的相同區域，即，兩個測量網格還可以是疊合的，但是其中，由于不同的劃分密度，它們是彼此不同的。在所有實施例中，第一測量網格和第二測量網格還可以以使得兩個測量網格共同具有至少一個公共測量點(測量網格的網格點)的方式而以已知的幾何相關。