滿足不斷變化的齒輪檢測需求的解決方案
“生產(chǎn)機(jī)器如何影響齒輪噪音?附近的其他設(shè)備是否會(huì)引起額外的振動(dòng)?這些都是需要回答的問題，以更好地了解齒輪噪音，“格里森計(jì)量系統(tǒng)國際銷售經(jīng)理KlausDeininger說。
“齒輪功率密度的不斷增加和噪聲行為的重要性日益增加，導(dǎo)致公差越來越嚴(yán)格，從而給齒輪檢測技術(shù)帶來了更大的負(fù)擔(dān)，”Deininger說。
即使所有測量值都處于公差范圍內(nèi)，組件仍然會(huì)因不良噪聲行為而失效。格里森提供兩種軟件應(yīng)用程序來評(píng)估齒輪噪聲，包括低頻噪聲、中頻噪聲和高頻噪聲(加冕、齒網(wǎng)不規(guī)則性和波紋度)：
GAMA的KTEPS(運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)誤差預(yù)測軟件)通過部署齒形測量來分析整個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)的接觸平面。基于表面偏差，可以通過FFT分析計(jì)算和評(píng)估傳輸誤差。在第二步中，操作員可以通過僅提取代表可疑諧波的形貌數(shù)據(jù)來評(píng)估可疑諧波。這些數(shù)據(jù)以假彩色圖片呈現(xiàn)，使得更容易理解波紋的來源。這種獨(dú)特的齒輪評(píng)估方式是鬼影噪聲研究的理想工具，同時(shí)與線束單側(cè)翼測試相關(guān)聯(lián)。
形貌測量是一個(gè)相對(duì)緩慢的過程，因此客戶希望比過去更快、更有效地獲得波紋度測量。格里森創(chuàng)建了高級(jí)波紋度分析，以檢測和減輕由難以發(fā)現(xiàn)的牙齒形狀不規(guī)則引起的關(guān)鍵噪聲行為。高級(jí)波紋度分析軟件可以與KISSsoft的裝載TCA齒輪設(shè)計(jì)軟件無縫連接，以提供基于標(biāo)準(zhǔn)輪廓，引線和螺距檢測的多傳感器檢測齒輪噪聲分析，可以是觸覺，光學(xué)或兩者的組合。
“這將是在當(dāng)今生產(chǎn)環(huán)境中獲得客戶所需測量的更快方法。沒有額外的分析時(shí)間，一旦測量完成，你就會(huì)得到結(jié)果，“Deininger說。
具有集成齒輪噪聲分析的300GMS納米齒輪計(jì)量系統(tǒng)。
300GMSnano是新檢測系統(tǒng)的一個(gè)例子，該系統(tǒng)適用于支持汽車電驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)，噪音要求最低。
“這臺(tái)機(jī)器涵蓋了現(xiàn)代齒輪檢測的全部功能，以及細(xì)間距齒輪檢測和CMM測量。使用300GMSnano，用戶現(xiàn)在能夠使用無撬探頭測量亞微米級(jí)的表面光潔度，分析輪廓，鉛和間距的波紋度，并使用復(fù)雜的軟件工具執(zhí)行噪聲分析，“他補(bǔ)充說。
該機(jī)器還集成了通常由CMM提供的3D測量和分析功能。300GMSnano為客戶提供了電驅(qū)動(dòng)齒輪測量的寶貴工具。
幾十年來，齒輪噪聲NVH輥測試一直是錐齒輪生產(chǎn)的一部分，但圓柱輥測試市場需要更復(fù)雜的技術(shù)。
“為了研究電動(dòng)汽車，我們必須從低頻到高頻水平檢查NVH，并提供各種測試特性和功能，”Deininger指出。
格里森的GRSL(齒輪軋制系統(tǒng)與集成激光技術(shù))系統(tǒng)將傳統(tǒng)的軋輥測試與先進(jìn)的非接觸式激光技術(shù)相結(jié)合。這大大縮短了指數(shù)、引線和輪廓檢測以及齒輪噪聲評(píng)估的周期時(shí)間，并提供了100%生產(chǎn)輸出的分析檢測，即使對(duì)于最嚴(yán)苛的齒輪應(yīng)用也是如此。
將GRSL與高級(jí)波紋度分析軟件相結(jié)合，提供了獨(dú)特的可能性，可以評(píng)估每個(gè)齒輪在齒面上的潛在波紋度，這是齒輪嚙合中高頻噪聲的最終貢獻(xiàn)者。這意味著，沒有具有可疑或不良噪聲行為的齒輪進(jìn)入最終裝配，從而大大減少了具有不良噪聲行為的齒輪箱的昂貴拆卸。當(dāng)今的齒輪檢測還必須考慮機(jī)器行為本身。機(jī)器如何為測量做出貢獻(xiàn)?為什么機(jī)器之間有變化?格里森如何提供最準(zhǔn)確的檢測結(jié)果?
最近，GRSL系統(tǒng)被集成到格里森的硬精加工單元(HFC)中。該自動(dòng)化系統(tǒng)包括一個(gè)機(jī)器人，該機(jī)器人集成了各種工藝模塊，包括齒輪磨削，清洗，激光打標(biāo)，測量和零件處理。在齒輪檢測期間，激光掃描儀為每個(gè)齒提供測量特性。偏差通過閉環(huán)校正反饋到機(jī)器中。
格里森的HFC硬精加工單元將齒輪磨削、輔助工藝和齒輪檢測與完全機(jī)器人化的零件處理相結(jié)合。
齒輪檢測的未來是完整的，在閉環(huán)自動(dòng)化系統(tǒng)中集成齒輪噪聲分析的過程內(nèi)測量，為客戶提供所有必要的手段，以始終保持公差，最大限度地減少廢品和返工。
克林貝格剖析復(fù)雜的檢測要求
克林貝格精密計(jì)量總監(jiān)ChristofGorgels博士討論了近年來汽車行業(yè)齒輪公差的降低問題。“對(duì)噪聲性能測試的需求增加了，并且是傳統(tǒng)幾何質(zhì)量評(píng)估的補(bǔ)充。通過齒輪偏差分析(GDA)，Klingelnberg多年來一直提供一種工具，僅基于簡單的齒輪測量來分析齒輪的預(yù)期噪聲行為，“他說。
憑借克林貝格的混合方法，該公司提供了一種在不影響準(zhǔn)確性的情況下實(shí)現(xiàn)更快測量的解決方案。此外，R300 a 輥?zhàn)訙y試解決方案可以在生產(chǎn)周期內(nèi)對(duì)齒輪進(jìn)行快速的100%噪聲評(píng)估。
R300 提供五種側(cè)傾測試方法，包括單側(cè)翼、結(jié)構(gòu)承載、扭轉(zhuǎn)加速度、雙側(cè)翼和螺旋滾動(dòng)測試。
“速度和靈活性都有助于最大限度地降低質(zhì)量成本，”Gorgels說。“通過結(jié)合GDA、混合計(jì)量和輥壓測試，克林貝格為齒輪在幾何質(zhì)量和噪音方面的不同要求提供了解決方案。
與傳統(tǒng)車輛相比，電動(dòng)汽車有兩個(gè)主要區(qū)別：“最明顯的是發(fā)動(dòng)機(jī)缺乏遮蔽噪音，使齒輪噪音更加突出。從承載能力來看，電動(dòng)機(jī)具有不同的扭矩特性，從而增加了驅(qū)動(dòng)側(cè)翼的負(fù)載。此外，回收導(dǎo)致海岸側(cè)的高負(fù)荷，這對(duì)汽車行業(yè)來說是新的。將更高的負(fù)載和噪音要求與高負(fù)載的海岸側(cè)翼相結(jié)合，齒輪側(cè)翼設(shè)計(jì)的優(yōu)化變得更加復(fù)雜，“Gorgels說。
克林伯格的GDA軟件使齒輪噪音可見。它包括四個(gè)模塊視圖，波浪分析，波浪生產(chǎn)和生產(chǎn)。
克林貝格的R300輥?zhàn)訙y試解決方案可在生產(chǎn)周期內(nèi)對(duì)齒輪進(jìn)行100%的噪音評(píng)估。
“對(duì)于噪聲分析，我們不僅通過查找振幅，還通過查找波紋度等規(guī)則結(jié)構(gòu)，以更智能的方式評(píng)估形式誤差。通過我們的GDA軟件，我們?yōu)榭蛻籼峁┝艘粋€(gè)工具來評(píng)估這種波紋度，并基本上接收可以直接與生產(chǎn)線末端測試進(jìn)行比較的訂單圖。這確保了聲學(xué)工程師與制造和質(zhì)量工程師使用相同的語言，“Gorgels補(bǔ)充道。
今天重要的是先進(jìn)的磨削過程模擬。如果發(fā)現(xiàn)齒輪有噪音，則出現(xiàn)的下一個(gè)問題是如何解決問題?與校正標(biāo)準(zhǔn)幾何偏差相比，為噪聲問題尋找技術(shù)解決方案要復(fù)雜得多。
“通過制造模擬，可以模擬不同的工藝偏差，例如翻滾磨削工具或工件臺(tái)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，可以模擬側(cè)面波紋度的結(jié)果，從而與現(xiàn)實(shí)世界的測量結(jié)果進(jìn)行比較。除了使噪音可見外，我們還幫助客戶找到根本原因，“Gorgels說。
他今天看到客戶印刷品上某些訂單的公差更多。
“這些階可以是齒網(wǎng)階(和更高的諧波)以及所謂的幽靈階。如果這些要求出現(xiàn)在打印輸出上，則應(yīng)在生產(chǎn)中進(jìn)行測量。這增加了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)解決方案的需求，我們提供GDA分析以及R300輥測試儀，“Gorgels說。
在未來幾年，使用這些工具的需求將會(huì)增加。標(biāo)準(zhǔn)化將成為確保原始設(shè)備制造商與其供應(yīng)商之間達(dá)成共識(shí)的主要話題。
利勃海爾指出齒輪檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、責(zé)任和可靠性
電動(dòng)汽車中的齒輪對(duì)噪音產(chǎn)生有特別高的要求，因此對(duì)齒輪的表面結(jié)構(gòu)和波紋度有更高的要求。雖然漸開線齒輪檢測的測量原理仍然有效，但利勃海爾產(chǎn)品經(jīng)理MatthiasBruederle表示，電動(dòng)汽車齒輪今天正在推動(dòng)齒輪檢測的極限。
WGT400是一款通用齒輪檢測機(jī)，適用于齒輪和刀具測量，是其他常見檢測機(jī)的高質(zhì)量替代品。
利勃海爾的WGT400優(yōu)化了用于加工非常小零件的工具的測量精度和質(zhì)量，包括內(nèi)齒輪和具有非常小模塊的齒輪。實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù)是機(jī)器的優(yōu)勢之一，也是其高測量速度。
WGT系列測量技術(shù)縮小了閉環(huán)領(lǐng)域的差距。四軸測量設(shè)備配備了高精度的機(jī)械和電子元件，由智能和用戶友好的軟件控制。花崗巖導(dǎo)軌和氣墊的結(jié)合通過無磨損機(jī)械裝置創(chuàng)造了最高的精度。
利勃海爾的解決方案“開放式連接”在磨床和檢測中心之間提供了直接連接，提供了一種快速可靠的解決方案，以縮短對(duì)齒輪幾何形狀確定誤差的響應(yīng)時(shí)間。數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)化的GDE接口傳輸，并與任何磨床配合使用。
“使用光學(xué)傳感器似乎是提高性能和質(zhì)量成本的適當(dāng)解決方案，但是關(guān)于可達(dá)性和準(zhǔn)確性的懸而未決的問題，特別是在拋光表面上，仍然阻止它成為適用于工業(yè)環(huán)境中檢測的可靠解決方案，”Bruederle說。
利勃海爾WGT280提供齒輪測量機(jī)，用于快速有效地分析最大直徑為280mm的小齒輪
為了實(shí)現(xiàn)最有效的齒輪生產(chǎn)，Bruederle說，今天的檢測結(jié)果必須提供最高的精度、責(zé)任和可靠性。“因此，測量速度和精度可能相互排除，并取決于齒輪幾何形狀。需要根據(jù)齒輪幾何形狀和生產(chǎn)方法制定特定的測量策略。
電動(dòng)汽車擴(kuò)展了齒輪測量解決方案，以滿足汽車需求。
“開發(fā)新的生產(chǎn)方法，如齒輪齒的拋光和附加磨削工藝，目的是在齒面上隨機(jī)分布磨痕，也稱為靜音移位磨削，在檢測機(jī)上的硬件和軟件組件的開發(fā)中找到了自己的方式，”他補(bǔ)充說。
用于評(píng)估表面粗糙度的傳感器和軟件擴(kuò)展(需要特殊傳感器)、評(píng)估專用端部浮雕以及評(píng)估和分析波紋度和起伏性將繼續(xù)在電驅(qū)動(dòng)齒輪的分析中發(fā)揮重要作用。
更高的檢測水平
大規(guī)模的變速器制造需要更加關(guān)注動(dòng)力總成中每個(gè)檔位的噪聲特性和質(zhì)量。雖然電動(dòng)機(jī)為未來的運(yùn)輸提供了多種優(yōu)勢，但它對(duì)隱藏齒輪噪音的作用很小。因此，新的檢測設(shè)備和技術(shù)必須提供工具，為所有未來的電動(dòng)汽車應(yīng)用帶來舒適性、可靠性和精確性。
(文章為小編翻譯的作品，因翻譯匆忙 如有不妥之處，請(qǐng)指正)