14螺旋線(xiàn)波度誤差的檢驗(yàn)

14.1測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器

螺旋線(xiàn)波度誤差Δf_fβ的測(cè)量有相對(duì)測(cè)量法和絕對(duì)測(cè)量法。

相對(duì)法的測(cè)量?jī)x器有上置式波度及旁置式波度儀等。

絕對(duì)法的測(cè)量?jī)x器有漸開(kāi)線(xiàn)螺旋線(xiàn)檢查儀和導(dǎo)程儀等。

14.1.1相對(duì)法測(cè)量原理

螺旋線(xiàn)波度相對(duì)測(cè)量法以三球測(cè)量為行特征。相對(duì)法又可分為單面接觸法和雙面接觸法。

14.1.1.1單面接觸法

單面接觸法測(cè)量原理參見(jiàn)圖28。以被測(cè)齒輪回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，用機(jī)床或儀器的螺旋運(yùn)動(dòng)作為測(cè)頭在被測(cè)齒面沿螺旋線(xiàn)移動(dòng)的粗傳動(dòng)。儀器采用旁置式，儀器上三個(gè)球測(cè)頭中有兩個(gè)測(cè)頭是定位測(cè)頭1，測(cè)量前先把二定位測(cè)頭的間距調(diào)整至螺旋線(xiàn)波寬波距的奇數(shù)倍，測(cè)微測(cè)頭2置于二定位測(cè)頭的中間位置并使測(cè)頭位移方向與齒面垂直，三個(gè)測(cè)頭應(yīng)置于單側(cè)齒面的同一螺旋線(xiàn)上。測(cè)量時(shí)，依靠粗傳動(dòng)，三個(gè)測(cè)頭沿齒面螺旋線(xiàn)移動(dòng)，此時(shí)測(cè)微測(cè)頭相對(duì)于定位測(cè)頭的最大位移變化量即為2Δf_fβ。

圖28單面接觸法測(cè)量原理

1—定位測(cè)頭；2—測(cè)微測(cè)頭

14.1.1.2雙面接觸法

雙面接觸法測(cè)量原理參見(jiàn)圖29。它與單面接觸法的主要差別是儀器為上置式，測(cè)量時(shí)被測(cè)齒輪不動(dòng)，儀器的兩個(gè)定位測(cè)頭1與被測(cè)齒輪同一齒槽的左右側(cè)齒面接觸并沿齒槽作螺旋線(xiàn)移動(dòng)，（測(cè)頭3與齒頂面接觸，防止轉(zhuǎn)動(dòng)）此時(shí)測(cè)微測(cè)頭2相對(duì)于定位測(cè)頭的最大位移變化量即為2Δf_fβ。

圖29雙面接觸法測(cè)量原理

1—定位測(cè)頭；2—測(cè)微測(cè)頭；3—防轉(zhuǎn)定位測(cè)頭

14.1.2絕對(duì)法測(cè)量原理

按11.1所述方法測(cè)出齒向誤差曲線(xiàn)，在此曲線(xiàn)上按誤差定義取出Δf_fβ。

14.2測(cè)量

絕對(duì)法測(cè)量見(jiàn)11.2。

14.2.1測(cè)量?jī)x器的檢定

儀器應(yīng)按檢定規(guī)程或其它有關(guān)技術(shù)文件的規(guī)定進(jìn)行檢定，經(jīng)法定部門(mén)檢定合格后方準(zhǔn)使用。

14.2.2測(cè)頭的選擇與調(diào)整

雙面接觸測(cè)量?jī)x器的兩個(gè)定位球測(cè)頭的直徑應(yīng)一致，并根據(jù)被測(cè)齒輪模數(shù)選擇，要使定位球測(cè)頭與被測(cè)齒輪齒槽的左右側(cè)齒面大約在齒高中部接觸。

單面接觸測(cè)量?jī)x器的兩個(gè)定位球測(cè)頭的直徑應(yīng)一致，并使定位測(cè)頭與被測(cè)齒面大約在齒高中部接觸而又不能觸及另一側(cè)齒面。

儀器兩定位測(cè)頭之間的距離測(cè)量前應(yīng)調(diào)整到被測(cè)波度誤差波距的奇數(shù)位（1、3、5……等）。波距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣確定。在圖樣未作規(guī)定時(shí)，應(yīng)分別按加工機(jī)床分度蝸輪副的周期誤差，機(jī)床走刀架絲杠的周期誤差和晝夜自然溫度變化產(chǎn)生的齒向波度計(jì)算波距λ。

按分度蝸輪副的周期誤差計(jì)算：

按走刀架絲杠的周期誤差計(jì)算：

按晝夜自然溫度變化計(jì)算：

式中：S——加工時(shí)工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，mm/r；

      n——單頭滾刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，r/mim；

      Z_w——機(jī)床分度蝸輪齒數(shù)；

      t_p——刀架絲杠螺距，mm。

測(cè)微測(cè)頭應(yīng)位于兩定位測(cè)頭的1/2處，在齒面法線(xiàn)方向與被測(cè)齒面接觸，而又不觸及另一側(cè)齒面。在保證不發(fā)生干涉和碰撞的情況下，測(cè)微測(cè)頭直徑應(yīng)盡量接近定位測(cè)頭的直徑。三個(gè)測(cè)頭與被測(cè)齒面的接觸點(diǎn)應(yīng)位于被測(cè)齒輪的同一條螺旋線(xiàn)上。

14.2.3測(cè)量位置的確定

波度誤差應(yīng)在齒高中部，對(duì)圓周均布的不少于4個(gè)齒槽的左右齒面在工作齒寬范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。單側(cè)齒面工作的齒輪只測(cè)工作側(cè)齒面。

14.2.4測(cè)量的不確定度

波度誤差的測(cè)量不確定度Uf_fβ不應(yīng)大于被測(cè)齒輪螺旋線(xiàn)波度公差的五分之一。

當(dāng)不能確定測(cè)量不確定度是否能滿(mǎn)足上述要求時(shí)，應(yīng)時(shí)行測(cè)量不確定度的計(jì)算。

Uf_fβ(μm)，按下式計(jì)算：

式中：δ₁——儀器的示值變動(dòng)性[見(jiàn)附錄A（補(bǔ)充件），也允許按儀器檢定規(guī)程確定]，μm；

      δ₂——傳感受器的示值誤差，μm；

      δ₃——儀器測(cè)量時(shí)定位誤差引起的測(cè)量誤差，μm；

             單面測(cè)量法此項(xiàng)誤差為零。

式中：S₀——測(cè)微頭球心和兩定位測(cè)頭球心連線(xiàn)的垂直距離，mm；

    △θ——測(cè)量過(guò)程中由防轉(zhuǎn)定位測(cè)頭在齒頂面定位點(diǎn)的齒頂圓半徑變化引起的儀器在垂直螺旋線(xiàn)的平面上的轉(zhuǎn)角，（″）。

14.3測(cè)量結(jié)果處理

相對(duì)法的測(cè)得值可以從波度誤差曲線(xiàn)上讀取，也可以從指示表直接讀取。波度誤差曲線(xiàn)上，多次重復(fù)出現(xiàn)的誤差的最大波高的二分之一Δf_fβ

絕對(duì)法的測(cè)得值從齒向誤差曲線(xiàn)上讀取。齒向誤差曲線(xiàn)上多次重復(fù)出現(xiàn)的誤差的最大波高為Δf_fβ（圖30）。

Δf_fβ應(yīng)在被測(cè)齒面的法線(xiàn)方向計(jì)值（μm），以其它方向測(cè)量時(shí)，應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行換算，見(jiàn)附錄C（補(bǔ)充件）。

在14.2.3所規(guī)定的各測(cè)量位置中，以不同波距測(cè)得的最大誤差作為測(cè)量結(jié)果。單側(cè)齒面工作的齒輪只計(jì)單側(cè)齒面的誤差。

圖30齒向誤差曲線(xiàn)上取波度誤差