DE102010055820A1 - Method for measuring of oversize of operating gear with rotational axis, involves providing gear tooth system with multiple teeth at outer or inner circumference of gear - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Aufmaßes eines hartfeinzubearbeitenden Zahnrads mit einer Drehachse, wobei das Zahnrad an seinem Außen- und/oder Innenumfang eine Verzahnung mit einer Anzahl Zähne aufweist, wobei die Zähne auf ihren Zahnflanken ein gegenüber der fertig bearbeiteten Geometrie vorhandenes Aufmaß aufweisen, wobei die Lage der Oberfläche der mit Aufmaß versehenen Zahnflanke mittels optischer Abstandsmessung von einem Abstandssensor ermittelt wird, indem ein Lichtstrahl vom Abstandssensor auf die Oberfläche gerichtet wird, und wobei der Lichtstrahl so auf die Oberfläche geleitet wird, dass er senkrecht auf der Drehachse steht oder parallel zu dieser Richtung ist.The invention relates to a method for measuring the allowance of a hartfeinzubearbeitenden gear with a rotation axis, wherein the gear on its outer and / or inner periphery has a toothing with a number of teeth, the teeth have on their tooth flanks a comparison with the finished geometry existing oversize wherein the position of the surface of the tooth flank provided with the measure is determined by optical distance measurement by a distance sensor by a light beam from the distance sensor is directed to the surface, and wherein the light beam is directed onto the surface so that it is perpendicular to the axis of rotation or parallel to this direction.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der
Insbesondere bei der Herstellung von Zahnrädern kommt dem abschließenden Hartfeinbearbeitungsprozess eine wichtige Bedeutung zu. Bei diesem werden die Zahnflanken beispielsweise einer Schleifoperation unterzogen, mit der sie auf die genaue Kontur gebracht werden. Eine effiziente Verfahrensweise bei der Herstellung der Verzahnung ist das Wälzschleifen mit einer Schleifschnecke oder das Profilschleifen mit einer Profilschleifscheibe.Especially in the production of gears, the final hard finishing process is of major importance. In this example, the tooth flanks are subjected to a grinding operation, with which they are brought to the exact contour. An efficient procedure in the production of the toothing is generating grinding with a grinding worm or profile grinding with a profile grinding wheel.
Verzahnungen von Zahnrädern, die nach dem Harten einer solchen Hartfeinbearbeitung zu unterziehen sind, um die benötigte präzise Geometrie zu erlangen, haben nach dem Härten in der Regel einen Härteverzug. Dies führt bei entsprechender Größe des Härteverzugs insbesondere beim Hartfeinbearbeiten durch das diskontinuierliche Profilschleifen nach dem Einmitten der Profilschleifscheibe in die Zahnlücke zu einer Vielzahl von Schleifhüben ohne Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück. Will man diese Leerhübe vermeiden, muss die Aufmaßsituation in jeder Zahnlücke bekannt sein.Gears of gears which are to be subjected to such hard finishing after hardening in order to obtain the required precise geometry generally have a hardening delay after hardening. This results in a corresponding size of the hardening distortion especially during hard fine machining by the discontinuous profile grinding after centering the profile grinding wheel in the tooth gap to a plurality of grinding strokes without contact between the tool and the workpiece. If you want to avoid these empty strokes, the measurement situation in each tooth gap must be known.
Das gattungsgemäße optische Vermessen der Zahnflanken ermöglicht zwar bereits eine effizientere und schnellere Messung als beispielsweise die Vermessung der Aufmaßverteilung mittels mechanischen Messtastern.Although the generic optical measuring of the tooth flanks already allows a more efficient and faster measurement than, for example, the measurement of the oversize distribution by means of mechanical measuring probes.
Nachteilig ist allerdings, dass die Messzeiten nach wie vor noch relativ hoch sind. Demgemäß ergeben sich Nebenzeiten, die die Wirtschaftlichkeit des Hartfeinbearbeitungsverfahrens, insbesondere des Schleifverfahrens, reduzieren.The disadvantage, however, that the measurement times are still relatively high. Accordingly, there are non-productive times which reduce the economy of the hard finishing process, in particular the grinding process.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Messung des Aufmaßes eines Zahnrades vorzuschlagen, mit dem die Aufmaßsituation noch schneller und dennoch hinreichend präzise ermittelt werden kann. Dabei ist ein weiterer Aspekt, der durch die Erfindung berücksichtigt werden soll, die Erzielung eines Messergebnisses, dass gegen mögliche Messfehler abgesichert ist.The invention is therefore based on the object to propose a generic method for measuring the allowance of a gear, with which the Aufmaßsituation can be determined even faster and yet sufficiently accurate. Another aspect that is to be considered by the invention is the achievement of a measurement result that is protected against possible measurement errors.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Aufmaßes mittels des Abstandssensors zumindest zeitweise so erfolgt, dass simultan das Zahnrad um die Drehachse gedreht und der Abstandssensor in Richtung der Drehachse translatorisch verschoben wird.The solution of this problem by the invention is characterized in that the measurement of the allowance by means of the distance sensor is at least temporarily so that simultaneously the gear is rotated about the axis of rotation and the distance sensor is translationally displaced in the direction of the axis of rotation.
Die translatorische Verschiebung erfolgt dabei bevorzugt mit konstanter Geschwindigkeit. Demgemäß überstreicht der Abstandssensor zumindest abschnittsweise die zu vermessende Verzahnung schrauben- bzw. wendelförmig.The translational displacement is preferably carried out at a constant speed. Accordingly, the distance sensor at least partially overscrew the teeth to be measured helically or helically.
Das Zahnrad wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens während der gesamten Aufmaßmessung kontinuierlich um die Drehachse gedreht.The gearwheel is continuously rotated about the axis of rotation during the entire measurement in accordance with a preferred embodiment of the method.
Der Abstandssensor kann dabei kontinuierlich translatorisch von einem axialen Ende der Verzahnung bis zum anderen axialen Ende der Verzahnung verschoben werden.The distance sensor can be moved continuously translationally from one axial end of the toothing to the other axial end of the toothing.
Es ist aber auch möglich, dass an mindestens einer axialen Position zwischen den beiden axialen Enden der Verzahnung die translatorische Verschiebung des Abstandssensors unterbrochen wird und eine Messung des Aufmaßes erfolgt, indem das Zahnrad kontinuierlich dreht und der Abstandssensor an einer axialen Position verharrt. Die Messung des Aufmaßes kann in diesem Falle erfolgen, bis sich das Zahnrad um 360° gedreht hat. Ferner ist gemäß einer Weiterbildung in diesem Falle vorgesehen, dass die Messung des Aufmaßes mit verharrendem Abstandssensor an einer Anzahl äquidistant voneinander beabstandeter axialer Positionen erfolgt.But it is also possible that at least one axial position between the two axial ends of the toothing, the translational displacement of the distance sensor is interrupted and a measurement of the oversize takes place by the gear continuously rotates and the distance sensor remains at an axial position. The measurement of the allowance can be made in this case, until the gear has rotated 360 °. Furthermore, according to a development in this case, it is provided that the measurement of the allowance with a remaining distance sensor remains at a number of equidistantly spaced-apart axial positions.
Der Abstandssensor ist vorzugsweise an einem Achsschlitten einer Verzahnungs-Hartfeinbearbeitungsmaschine angeordnet, wobei die Achse des Achsschlittens genutzt wird, um den Abstandssensor in definierter Weise zu verfahren. In diesem Falle kann vorteilhafter Weise auf eine separate Antriebsachse für den Abstandssensor verzichtet werden. Es ist also bevorzugt vorgesehen, dass keine separate Vorschubvorrichtung für den Abstandssensor eingesetzt wird, sondern dass der Messkopf an einem Schlitten bzw. an einem Ständer der Werkzeugmaschine platziert wird, um damit die Maschinenachsen zur Positionierung nutzen zu können.The distance sensor is preferably arranged on an axle slide of a gear hard finishing machine, wherein the axis of the axis slide is used to move the distance sensor in a defined manner. In this case, advantageously can be dispensed with a separate drive axle for the distance sensor. It is thus preferably provided that no separate feed device for the distance sensor is used, but that the measuring head on a carriage or on a stand of the Machine tool is placed in order to use the machine axes for positioning.
Die Zähne des Zahnrads sind bevorzugt auf einer außen- oder innenzylindrischen Fläche angeordnet.The teeth of the gear are preferably arranged on an outer or inner cylindrical surface.
Das Ermitteln eines stabilen Messergebnisses der Aufmaßmessung wird weiterbildungsgemäß dadurch begünstigt, dass die Messung der Lage der Oberfläche zunächst so erfolgt, dass der Lichtstrahl so ausgerichtet ist, dass er in einer Richtung liegt, die senkrecht auf der Drehachse steht, wobei ein vom Abstandssensor ermittelter Wert für die Lage der Oberfläche der Zahnflanke vor der Verwertung einer Plausibilitätsprüfung unterzogen wird, ob der Wert in einem erwarteten Wertebereich liegt, und wobei im Falle dessen, dass nicht plausible Messwerte vorliegen oder zu erwarten sind, die optische Abstandsmessung in einer Lage erfolgt, in der der Lichtstrahl um einen definierten Abstand parallel zur Richtung verschoben ist, die senkrecht auf der Drehachse steht (also parallel zu einer Mittenebene, die die Drehachse umfasst).The determination of a stable measurement result of the measurement measurement is fostered further development in that the measurement of the position of the surface initially takes place so that the light beam is oriented so that it lies in a direction which is perpendicular to the axis of rotation, wherein a value determined by the distance sensor for the position of the surface of the tooth flank is subjected to a plausibility check before the utilization, if the value lies in an expected range of values, and wherein in the case that implausible measured values are present or are to be expected, the optical distance measurement takes place in a position in which the light beam is displaced by a defined distance parallel to the direction perpendicular to the axis of rotation (ie parallel to a central plane comprising the axis of rotation).
Die Plausibilitätsprüfung erfolgt dabei insbesondere so, dass ein Messwert einem Vergleich mit einem gespeicherten Wertebereich unterzogen wird.The plausibility check is carried out in particular such that a measured value is subjected to a comparison with a stored value range.
Die zuletzt genannte Ausgestaltung des Verfahrens ist dann vorteilhaft, wenn unter gewissen Umständen die Messschärfe dadurch beeinträchtigt ist, dass der Messstrahl unter einem zu spitzen Winkel auf die Oberfläche der Zahnflanke auftrifft. Der Messwert kann im Rahmen der genannten Plausibilitätsprüfung verworfen werden, wenn er nicht innerhalb des Wertebereichs liegt. Es kann auch vorgesehen werden, dass ein nicht innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegenden Messwert durch einen Messwert ersetzt wird, der sich aus Interpolation oder Extrapolation angrenzender Messwerte ergibt.The last-mentioned embodiment of the method is advantageous if, under certain circumstances, the measurement sharpness is impaired by the fact that the measuring beam impinges on the surface of the tooth flank at an acute angle. The measured value can be discarded within the scope of the aforementioned plausibility check if it is not within the value range. It can also be provided that a measured value not lying within a predetermined value range is replaced by a measured value resulting from interpolation or extrapolation of adjacent measured values.
Dabei werden erfindungsgemäß die beim schraubenlinienartigen Verfahren des Abstandssensors relativ zur Verzahnung gewonnenen Aufmaßdaten so umgerechnet, dass sich die Aufmaßsituation in jeder Zahnlücke ergibt.In this case, according to the invention, the oversize data obtained in the helical-type method of the distance sensor relative to the toothing is converted such that the measurement situation results in each tooth space.
Da naturbedingt durch die schraubenlinienartige Vermessung nicht die vollständigen Aufmaßdaten in einer Vielzahl von Ebenen senkrecht zur Drehachse vorliegen, macht die Erfindung von der Überlegung Gebrauch, dass aufgrund der Vorfertigungsprozesse (z. B. beim Wälzfräsen) eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass sich die Aufmaßverteilung in einer Zahnlücke über die Breite der Verzahnung innerhalb gewisser Toleranzgrenzen kontinuierlich darstellt.Since, due to the helical measurement, the complete measurement data are not naturally present in a multitude of planes perpendicular to the axis of rotation, the invention makes use of the consideration that, due to the prefabrication processes (eg hobbing), there is a high probability that the oversize distribution in a tooth gap over the width of the teeth within certain tolerance limits continuously.
Wird also eine schraubenlinienartige Messung vorgenommen, wird quasi die Aufmaßverteilung einmal über den Umfang und einmal in Breitenrichtung der Verzahnung kombiniert aufgenommen und hierdurch auf die Aufmaßverteilung in allen Zahnlücken und über die gesamte Breite der Verzahnung geschlossen.Thus, if a helical measurement is made, the oversize distribution is virtually absorbed once over the circumference and once in the direction of the width of the toothing, thereby closing the distribution of allowances in all tooth gaps and over the entire width of the toothing.
Dabei wird vorzugsweise konkret so vorgegangen, dass die theoretische Lage der Zahnflanken entlang der Schraubenlinie berechnet und mit dem Sensor abgefahren wird. Der Sensor nimmt während der schraubenlinienförmigen relativen Verfahrbewegung die tatsächlichen Lagedaten der Zahnflanken auf. Dann erfolgt ein Vergleich der gemessenen Werte der Zahnflanken mit den theoretischen Werten.In this case, the procedure is preferably concretely such that the theoretical position of the tooth flanks is calculated along the helix and traversed with the sensor. The sensor records the actual position data of the tooth flanks during the helical relative movement. Then the measured values of the tooth flanks are compared with the theoretical values.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass diese Aufmaßermittlung trotz Verzichts auf eine Vielzahl von Messwerten ein sehr praxistaugliches Bild liefert und den großen Vorteil bietet, dass die Aufmaßermittlung in sehr kurzer Zeit erfolgen kann.Surprisingly, it has been found that despite the omission of a large number of measured values, this measurement of the excess provides a very practicable image and offers the great advantage that the measurement of the excess can take place in a very short time.
Der Lichtstrahl ist bevorzugt ein Laserstrahl. Die optische Abstandsmessung erfolgt dabei bevorzugt nach dem Triangulationsverfahren.The light beam is preferably a laser beam. The optical distance measurement is preferably carried out according to the triangulation method.
Das genannte Verfahren wird dabei insbesondere vor der Durchführung einer Verzahnungsschleifoperation, insbesondere vor der Durchführung einer diskontinuierlichen Profilschleifoperation, durchgeführt.In particular, the said method is carried out before a gear grinding operation is carried out, in particular before a discontinuous profile grinding operation is carried out.
Bei optischen Systemen, bei denen das reflektierte Licht ausgewertet wird, ergibt sich das Problem, dass die Qualität des Messsignals vom Winkel der reflektierten Fläche abhängig ist, unter dem das Messsignal auf die zu vermessende Oberfläche auftrifft. Bei Verzahnungen wird der Auftreffwinkel zum Fuß hin immer spitzer. Ab einem bestimmten Grenzwinkel ist keine ausreichend genaue Messung mehr möglich. Zur Lösung dieses Problems wird die oben erläuterte Plausibilitätskontrolle vorgeschlagen.In optical systems in which the reflected light is evaluated, there is the problem that the quality of the measurement signal depends on the angle of the reflected surface at which the measurement signal impinges on the surface to be measured. With gears, the angle of incidence towards the foot becomes sharper. From a certain critical angle, a sufficiently accurate measurement is no longer possible. To solve this problem, the above-explained plausibility check is proposed.
Als Ergebnis ergibt sich eine Information über die Aufmaßsituation in jeder Zahnlücke. Nicht plausible Werte werden verworfen oder durch interpolierte bzw. extrapolierte Werte ersetzt.The result is information about the measurement situation in each tooth gap. Unplausible values are discarded or replaced by interpolated or extrapolated values.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich das optische Messsystem (Abstandssensor) in einer Position tangential verschoben zur Mittenachse des Zahnrades befindet. Je nach tangentialer Verschiebung (positiv oder negativ) kann jeweils eine Flanke des Zahnrades mit verbesserten Messwinkeln gemessen werden.Another preferred embodiment of the invention provides that the optical measuring system (distance sensor) is tangentially displaced in a position to the center axis of the gear. Depending on the tangential displacement (positive or negative), one flank of the gear can be measured with improved measuring angles.
Allerdings kann es auch hier zum Messen im Grenzbereich kommen und somit zu nicht verwertbaren Messungen, so dass dann die oben erläuterte Methode der Plausibilitätsprüfung eingesetzt werden kann.However, it can also come here for measuring in the limit range and thus to non-usable measurements, so that then explained above Method of plausibility check can be used.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist also, dass die Aufmaßmessung bei sich kontinuierlich drehendem Zahnrad erfolgt.An essential aspect of the present invention is thus that the measurement of the dimensions takes place with the gear rotating continuously.
Für das Messen einer Schrägverzahnung ist es besonders vorteilhaft, den Abstandssensor (Messkopf) so anzuordnen, dass die Ebene, die aus Primär- und reflektiertem Strahl gebildet wird, dem Schrägungswinkel der Verzahnung entspricht.For measuring a helical gearing, it is particularly advantageous to arrange the distance sensor (measuring head) such that the plane formed by primary and reflected beam corresponds to the helix angle of the gearing.
Der einfachste Fall einer Vermessung des Aufmaßes einer Verzahnung erfolgt in effizienter Weise durch eine kontinuierliche Drehung des Zahnrades und Vermessung des Aufmaßes in parallel zueinander verlaufenden Ebenen, die parallel zur Stirnfläche sind. Die zu vermessenden Ebenen werden nacheinander nach entsprechendem axialen Weiterfahren des Abstandssensors vermessen. Aus den vermessenen Ebenen kann dann die Geometrie des Aufmaßes der gesamten Verzahnung errechnet und dargestellt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn nicht interessierende Bereiche, wie z. B. der Verzahnungskopf bzw. -fuß, in geeigneter Weise aus den Messwerten eliminiert werden.The simplest case of measuring the girth of a gearing is done in an efficient manner by a continuous rotation of the gear and measurement of the allowance in mutually parallel planes which are parallel to the end face. The planes to be measured are measured successively after a corresponding axial movement of the distance sensor. From the measured planes, the geometry of the oversize of the entire toothing can then be calculated and displayed. It is advantageous if non-interest areas such. B. the toothed head or foot can be eliminated in a suitable manner from the measured values.
Eine Alternative hierzu sieht vor, dass während des axialen Verschiebens, d. h. während der Verschiebung des Abstandssensors in die nächste Ebene, die kontinuierliche Drehung des Zahnrads nicht angehalten wird. Die Messung in der neuen Ebene erfolgt dann, nachdem sich das Zahnrad um einen definierten Drehwinkel verdreht hat. Dies wird dann bei der Errechnung der Geometrie der Aufmaßdaten der Verzahnung entsprechend mit berücksichtigt.An alternative to this is that during the axial displacement, d. H. during the displacement of the distance sensor to the next level, the continuous rotation of the gear is not stopped. The measurement in the new plane takes place after the gearwheel has rotated by a defined angle of rotation. This is then taken into account in the calculation of the geometry of the Aufmaßdaten the teeth accordingly.
Bevorzugt ist indes die Lösung, nach der keine Ebenen (mit axial verharrendem Abstandssensor) mehr gemessen werden, sondern aus der kontinuierlichen Drehung und einer gleichzeitigen kontinuierlichen Axialbewegung eine spiralförmige Messung vorgenommen wird. Danach erfolgt wieder eine Berechnung der Geometrie der Aufmaßverteilung der Verzahnung.However, preference is given to the solution according to which no planes are measured (with axially persistent distance sensor) more, but from the continuous rotation and a simultaneous continuous axial movement a helical measurement is made. Thereafter, again, a calculation of the geometry of the Aufmaßverteilung the teeth.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:
In den
In
In den Figuren ist vereinfacht die Situation bei der Vermessung eines geradverzahnten Stirnrads gezeigt. Analoges gilt bei schrägverzahnten bzw. innenverzahnten Zahnrädern.In the figures, the situation is simplified in the measurement of a spur gear spur shown. The same applies to helical or internally toothed gears.
Die Kenntnis der Aufmaßsituation, d. h. die Größe des vorliegenden Aufmaßes an jeder Zahnflanke
Demgemäß wird vorliegend in der nachfolgend beschriebenen Weise das Aufmaß
Die Aufmaßmessung erfolgt mittels eines Abstandssensors
The oversize measurement is carried out by means of a
Wird das Zahnrad
Trifft der Messstrahl
Um dieses Problem zu eliminieren, kann folgendes vorgesehen werden: Zum einen ist eine Plausibilitätsprüfung vorgesehen, die in
Liegt der Messwert WIst indes nicht im Bereich des Toleranzbandes gemäß dem Wert WSoll, ist davon auszugehen, dass es aufgrund der oben beschriebenen Messunschärfe zu einer Fehlmessung gekommen ist. Demgemäß ist der Messwert Wist nicht brauchbar.If the measured value W is not within the range of the tolerance band according to the value W setpoint , it can be assumed that a faulty measurement has occurred due to the above-described measurement uncertainty. Accordingly, the measured value W is not useful.
In diesem Falle stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Zum einen kann der Messwert als nicht ordnungsgemäß verworfen und eine entsprechende Lücke im Verlauf des Aufmaßes über der Zahnhöhe belassen werden. Zum anderen ist es aber auch möglich, den Messwert zu verwerfen und durch einen Wert zu ersetzen, der sich aus der Interpolation zwischen benachbarten Werten ergibt oder der sich aus der Extrapolation aus bereits gemessenen und für gut befundenen Messwerten ergibt.In this case, two options are available: First, the measured value can be rejected as improperly and a corresponding gap left over the tooth height in the course of the oversize. On the other hand, it is also possible to reject the measured value and replace it by a value which results from the interpolation between adjacent values or which results from the extrapolation from measured values that have already been measured and found to be good.
Es besteht allerding noch eine andere Möglichkeit, im genannten Falle – d. h. wenn die vermessene Stelle einen zu kleinen Winkel α zum Lichtstrahl
Dies ist in
In Kenntnis dessen, dass grundsätzlich ab einem gewissen Flankenwinkel die genannte Problematik der Messunschärfe auftritt, kann auch ohne Durchführung der oben erläuterten Plausibilitätskontrolle ab einer gewissen Steilheit der Flanke die Messung in der verschobenen Stellung erfolgen. Dies kann natürlich beiderseits der Mittenebene des Zahnrads
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Prinzip geht aus
Hier ist zunächst das Vorgehen beschrieben, wie es typischerweise für ein schmales, geradverzahntes Zahnrad benutzt wird.The inventively proposed principle goes out
Here, the procedure is first described, as it is typically used for a narrow, spur gear.
Hier ist vorgesehen, dass die Messung des Aufmaßes
Demgemäß beschreibt der Abstandssensor
Die Drehbewegung ist dabei im Ausführungsbeispiel (für ein schmales, geradverzahntes Zahnrad) so abgestimmt, dass sich das Zahnrad gerade um 360° um die Drehachse
Die Messung der Aufmaßwerte erfolgt also beginnend in einer ersten Ebene E1, die in Höhe des ersten axialen Endes
Um eine verbesserte Datenerfassung zu erreichen und insbesondere auch breitere, schrägverzahnte Zahnräder optimal zu vermessen, erfolgt die Messung vorzugsweise über mehrere Umdrehungen. Die bevorzugt durchgeführte Drehung ist dabei n mal 360° (n als ganze Zahl) zuzüglich des Winkels, der sich durch die Steigung des schrägverzahnten Zahnrads ergibt. In order to achieve improved data acquisition and in particular to optimally measure wider, helical gears, the measurement is preferably carried out over several revolutions. The preferably performed rotation is n times 360 ° (n as an integer) plus the angle that results from the pitch of the helical gear.
Die permanent gemessenen Ausmaßwerte, die wie oben erläutert erhoben werden, können nun in Kenntnis der Drehbewegung und der translatorischen Verfahrbewegung so umgerechnet werden, dass sich das Aufmaß in den einzelnen Zahnlücken ergibt.The permanently measured extent values, which are ascertained as explained above, can now be converted in knowledge of the rotational movement and the translatory movement movement in such a way that the allowance in the individual tooth gaps results.
Eine Variation des Messverfahrens sieht vor, an mindestens einer axialen Position zwischen den beiden axialen Enden
Hierbei kann die Messung des Aufmaßes
Dieses Verfahren kann für mehrere Zwischen-Ebenen wiederholt werden.This procedure can be repeated for several intermediate levels.
Da über die Maschinenachsen sowohl die Drehung um die Drehachse
Die genannten Zwischenebenen können gleichmäßig beabstandet zwischen erstem und zweitem axialen Ende
Die genannte Messung mittels des optisch arbeitenden Abstandssensors
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aufmaßoversize
- 22
- Zahnradgear
- 33
- Drehachseaxis of rotation
- 44
- Verzahnunggearing
- 55
- Zahntooth
- 66
- Zahnflanketooth flank
- 77
- fertig bearbeitete Geometriefinished geometry
- 88th
- Oberflächesurface
- 99
- Abstandssensordistance sensor
- 1010
- Lichtstrahlbeam of light
- 1111
- Linearführunglinear guide
- 1212
- Speichermittelstorage means
- 1313
- Vergleichercomparator
- 1414
- axiales Endeaxial end
- 1515
- axiales Endeaxial end
- NN
- Richtung senkrecht auf der DrehachseDirection perpendicular to the axis of rotation
- PP
- Richtung parallel zur Richtung NDirection parallel to the direction N
- TT
- Verschieberichtungdisplacement direction
- aa
- Abstanddistance
- E1 E 1
-
Ebene 1
level 1 - E2 E 2
-
Ebene 2
Level 2 - ΦΦ
- Drehwinkelangle of rotation
- α, α'α, α '
- Winkelangle
- WSoll W target
- Sollwert samt ToleranzbandReference value including tolerance band
- WIst W is
- Messwertreading
- WG W G
- geprüfter Wertverified value
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 4547674 [0002] US 4547674 [0002]
- DE 102009036776 A1 [0064] DE 102009036776 A1 [0064]
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010055820B4 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10466037B1 (en) | 2018-05-04 | 2019-11-05 | Ford Motor Company | System and method for controlling gear mounting distance using optical sensors |
WO2021069384A1 (en) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the toothing of a gear |
WO2021074016A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the toothing or the profile of a workpiece |
EP3930949B1 (en) | 2019-02-26 | 2022-07-27 | Kapp Niles GmbH & Co. KG | Method for grinding or polishing a gearwheel or a workpiece with a gearwheel-like profile in a grinding or polishing machine |
US11471990B2 (en) | 2019-03-20 | 2022-10-18 | Klingelnberg Gmbh | Method for optical measurement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4337580A (en) * | 1979-07-14 | 1982-07-06 | Toyo Kogyo Co., Ltd. | Method for inspecting gear contact patterns |
US4547674A (en) | 1982-10-12 | 1985-10-15 | Diffracto Ltd. | Optical triangulation gear inspection |
DE102007051903A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-04-30 | MAE Maschinen- und Apparatebau Götzen GmbH & Co. KG | Method and device for measuring and directing concentricity errors on gear shafts with toothings |
DE102009036776A1 (en) | 2009-08-08 | 2011-02-17 | Niles Werkzeugmaschinen Gmbh | Method and device for measuring the allowance of a hard-to-machine gear |
-
2010
- 2010-12-23 DE DE102010055820.6A patent/DE102010055820B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4337580A (en) * | 1979-07-14 | 1982-07-06 | Toyo Kogyo Co., Ltd. | Method for inspecting gear contact patterns |
US4547674A (en) | 1982-10-12 | 1985-10-15 | Diffracto Ltd. | Optical triangulation gear inspection |
DE102007051903A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-04-30 | MAE Maschinen- und Apparatebau Götzen GmbH & Co. KG | Method and device for measuring and directing concentricity errors on gear shafts with toothings |
DE102009036776A1 (en) | 2009-08-08 | 2011-02-17 | Niles Werkzeugmaschinen Gmbh | Method and device for measuring the allowance of a hard-to-machine gear |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10466037B1 (en) | 2018-05-04 | 2019-11-05 | Ford Motor Company | System and method for controlling gear mounting distance using optical sensors |
EP3930949B1 (en) | 2019-02-26 | 2022-07-27 | Kapp Niles GmbH & Co. KG | Method for grinding or polishing a gearwheel or a workpiece with a gearwheel-like profile in a grinding or polishing machine |
US11471990B2 (en) | 2019-03-20 | 2022-10-18 | Klingelnberg Gmbh | Method for optical measurement |
GB2587042B (en) * | 2019-03-20 | 2024-01-03 | Klingelnberg Gmbh | Method for optical measurement |
WO2021069384A1 (en) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the toothing of a gear |
DE102019127520A1 (en) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the teeth of a gear |
DE102019127520B4 (en) | 2019-10-12 | 2021-10-28 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the teeth of a gear |
DE102019127520C5 (en) | 2019-10-12 | 2024-03-07 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the teeth of a gear |
WO2021074016A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | KAPP NILES GmbH & Co. KG | Method for grinding the toothing or the profile of a workpiece |
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Publication number | Publication date |
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DE102010055820B4 (en) | 2018-10-04 |
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