劉萬(wàn)利，呂敬杰，韓江

（陜西法士特汽車齒輪傳動(dòng)有限公司，陜西 寶雞 722409）

引言

如圖1所示（僅針對(duì)偶數(shù)齒校對(duì)規(guī)討論），在校對(duì)規(guī)相對(duì)的兩個(gè)齒間內(nèi)，與齒面緊密結(jié)合的半徑為r的兩球的最遠(yuǎn)點(diǎn)的實(shí)際距離即為M值。為使M值測(cè)量準(zhǔn)確，兩個(gè)直徑為dp的量球/棒必須質(zhì)量一樣，尺寸一致且形狀誤差小。現(xiàn)將具體測(cè)量方法描述如下。

圖1 校對(duì)規(guī)M值測(cè)量原理圖

1 測(cè)量方法

1.1 蔡司三坐標(biāo)測(cè)量方法

用蔡司三坐標(biāo)測(cè)量M值時(shí)，關(guān)鍵在于測(cè)頭直徑的選擇，當(dāng)圖紙要求dP是整數(shù)且正好有相同大小的測(cè)頭直徑時(shí)可直接進(jìn)行測(cè)量；當(dāng)圖紙要求的量球/棒直徑?jīng)]有相對(duì)應(yīng)的相同直徑的測(cè)頭時(shí)，可選擇齒輪模數(shù)的0.8倍左右的側(cè)頭直徑進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果換算到圖紙要求dP對(duì)應(yīng)的值即可。

圖2 三坐標(biāo)測(cè)量打點(diǎn)

圖3 點(diǎn)策略改為自定心點(diǎn)

測(cè)量過(guò)程：放置好工件，利用點(diǎn)（校對(duì)規(guī)內(nèi)圓心點(diǎn)O）、線（側(cè)面剖光的面）、面（上平面）建立坐標(biāo)系，手動(dòng)在兩齒中心緊貼齒面打兩點(diǎn)（點(diǎn)1、點(diǎn)2），并將這兩點(diǎn)策略改為自定心點(diǎn)，求得兩點(diǎn)之間的笛卡爾距離 d，再加側(cè)頭直徑即為所求M值。

1.2 Werth復(fù)合式光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量方法

Werth復(fù)合式光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量校對(duì)規(guī)M值時(shí)，關(guān)鍵在于測(cè)球的放置，如圖4要求測(cè)球和校對(duì)規(guī)齒面必須擦拭干凈。一側(cè)用光面量塊頂住讓測(cè)球緊密結(jié)合在兩齒齒面（注意不要讓測(cè)球離開(kāi)玻璃平臺(tái)）。

圖5 放大后測(cè)球的圖像呈現(xiàn)

圖4 光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量M值時(shí)測(cè)球的放置方法

測(cè)量方法：打開(kāi)光學(xué)三坐標(biāo)底光，關(guān)閉上光和測(cè)光，調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度并聚焦如圖5。放大2X光學(xué)倍數(shù)下，選擇投影XY平面，圓策略，采用自動(dòng)采點(diǎn)模式保存4個(gè)點(diǎn)以上，測(cè)量得一個(gè)圓。同樣的方法測(cè)得另一齒對(duì)應(yīng)的圓，求得兩圓之間的距離即d，加上測(cè)球直徑即為M值。為減少人為誤差，將校對(duì)規(guī)翻面再進(jìn)行一次測(cè)量，經(jīng)筆者多次試驗(yàn)，兩次測(cè)量誤差應(yīng)不大于4μm，取兩次測(cè)量結(jié)果平均值為最終測(cè)得的M值。

1.3 測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量方法

筆者所用測(cè)長(zhǎng)機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)ABC500，精度（0.3+L/1500）μm（19.5℃-20.5℃）。測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量M值時(shí)必須使用量棒，不可用量球，為使測(cè)量誤差最小，兩量棒必須質(zhì)量一樣，材料一樣，尺寸一致且形狀誤差小。并在使用中應(yīng)帶入量棒的實(shí)際dP值進(jìn)行測(cè)量。

圖6 測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量工件放置方法

圖7 測(cè)長(zhǎng)機(jī)數(shù)據(jù)讀取

測(cè)量方法：將工件恒溫至與測(cè)長(zhǎng)機(jī)溫度基本一致，測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)頭、量棒、校對(duì)規(guī)齒面擦拭干凈，將測(cè)長(zhǎng)機(jī)校準(zhǔn)對(duì)零，測(cè)量量棒的實(shí)測(cè)值，如圖6裝置好工件，調(diào)節(jié)測(cè)長(zhǎng)機(jī)調(diào)平按鈕，取兩量棒最遠(yuǎn)兩點(diǎn)的水平距離讀數(shù)即為M值。取下工件，查看測(cè)長(zhǎng)機(jī)回零情況，再重復(fù)測(cè)量一次，兩次測(cè)量誤差不大于1μm。

2 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)理論分析和實(shí)際操作比較可得，以上三種測(cè)量校對(duì)規(guī)M值的方法均可。經(jīng)過(guò)筆者反復(fù)操作比較，選用蔡司三坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性最高，人為誤差較小，可加上溫度傳感器測(cè)量結(jié)果受溫度影響也最??；選用werth光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量方法簡(jiǎn)單易懂，但是人為誤差較大，可通過(guò)反復(fù)實(shí)踐，以達(dá)到較為準(zhǔn)確的結(jié)果；選用測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量受溫度影響較大，且人為誤差不可避免。因而筆者推薦，在日常大批量生產(chǎn)時(shí)，有相對(duì)應(yīng)的量球/棒直徑大小的蔡司三坐標(biāo)測(cè)針的情況下，第一選擇是使用三坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，其次選擇使用werth光學(xué)三坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，不建議使用測(cè)長(zhǎng)機(jī)。