轮廓量规、装备有轮廓量规的测量装置以及测量方法_3

文档序号:9793046阅读:来源:国知局
线与工件轴线之间的最小轴线距离E通过将刀具轴线与棱柱I的背面3之间的所测得的距离D从工件轴线与棱柱I的背面3之间的距离C减去来得到,其中,测量和计算再次参照轴线Xl或平行于轴线Xl延伸的轴线X0(见图10)。
[0061]如从图4和5中直接显而易见的,第一基准的位置的具体选择是无关的,第一基准在该实例中是棱柱I的背面3。另一基准将用于同一目的,只要同一基准用于确定距离C和测量距离D。
[0062]因此,为了正确设定刮削机,能够使用刮削轮轴线C2和工件轴线C3之间的精确最小轴线距离E,精确最小轴线距离E通过使刀具(刮削轮)与棱柱接触的适当步骤来找到。工件及其齿的精确形状并不重要,能够例如处理具有渐开线齿形状的工件以及具有其它齿形状的工件。
[0063]上述解释以及接触条件与如下情况相关:其中,为了用刮削机上的刮削轮加工工件,位于刮削轮外径上的刮削轮的所谓刀具中心点位于包含刮削机的径向进给轴线和垂直运动轴线的平面中。这基于惯常的构型,在该惯常构型中,刮削机的径向进给轴线与刮削机的工作台轴线相交,而刮削机的垂直运动轴线平行于工作台轴线延伸,并与刮削机的进给轴线相交,即工件经受刮削过程而没有横向偏移。
[0064]图10至14示出基于以上通过棱柱I的实例所描述的轮廓量规的测量装置的不同视图。这里所示的测量机的实施例再次采用尽可能方便使用的运动轴线系。然而,本发明既不局限于这种轴线选择,也不局限于实现用于建立刮削轮与棱柱之间的接触的运动单元的任何具体方式。
[0065]测量机10具有机床12,可绕轴线CO旋转的工作台14布置在机床12上面。采用刮削轮形式的刮削刀具可以以如下方式像往常一样用夹紧装置夹紧到工作台,其使得刮削轮的旋转轴线C2与工作台轴线CO—致,工作台轴线CO为了简化起见而在这种情况下垂直布置在机床12上,但这并不严格要求。布置还包括旋转编码器,该旋转编码器确定相对于绕轴线CO的旋转的给定基准的角位置。优选地,刮削轮以如下的方式安装在工作台14上,其使得刮削轮的切削刃向上定向。
[0066]测量机10还包括柱16,如图10所示,柱16可在机床上沿轴线XO沿径向方向相对于工作台轴线CO水平移动。水平布置也是并不严格要求,并且机器坐标系的轴线XO也不选择为与工作台轴线相交的轴线。滑架18布置在可移动柱16上,在该实例中,滑架18可在柱16上沿垂直轴线ZO移动。滑架将棱柱I保持在图6所示的方向上,在图6中,棱柱I的轴线Zl以轴线交叉角Σ从轴线ZO倾斜,轴线交叉角Σ是在刮削过程中作出的机床设定(在其中没有横向偏移的情况下)。此外,为了简化起见,棱柱I的Xl轴线已经被选择成平行于测量仪10的XO轴线延伸,并与工作台轴线CO相交。
[0067]为了进行测量,如上面已经解释的,棱柱的齿侧4、6与刮削轮的齿侧接触。依赖于刮削轮的设计和刮削轮的齿与工件上的齿状轮廓的间隙之间的轮廓形成接触线,刮削轮的齿侧可仅与棱柱I的两个外齿侧4a、6b、与棱柱I的所有四个齿侧4a、4b、6a、6b、或仅与棱柱I的两个内齿侧4b、6a接触。此外,棱柱I优选地以这样的方式构造,使得接触仅发生在刮削轮和棱柱I的齿侧之间,而避开刮削轮的齿尖区域和齿根区域分别与棱柱I的齿根区域和齿尖区域的接触。
[0068]下面是对定位柱I的功能的解释。后者允许进行额外测量,该额外测量提供关于刮削轮的切削刃的高度位置的信息。在该实例中为圆柱形的定位柱8以这样的方式位于棱柱I中,其使得借助如在图10的情况下描述的具有面向上的切削刃的刮削轮的布置,定位柱8将在其底面与刮削轮的齿尖的切削刃接触。在这个实例中,但并不作为严格要求,接触发生在刮削轮的外径。此外,为了简化起见,棱柱的中心轴线Xl可以被选择成使得接触发生在中心轴线Xl上。因此,定位柱的圆柱轴线位于棱柱I的中心轴线Xl上面。虽然定位柱轴线和棱柱的轴线Xl的平行布置为了简化起见而是优选的,但这种布置同样并不严格要求。
[0069]将测量机10的轴线ZO用作测量轴线,刮削轮离开位于切削刃上、且优选地也在刮削轮的外径上的刮削轮的接触点的高度可以相对于与刮削轮有关联的高度基准测量。该高度基准可以例如是刮削轮的背面,但鉴于刮削轮和刮削轮夹具保持彼此相连的事实,高度基准也可以是在刮削轮夹具上,例如其底面。
[0070]此外,通过将工作台轴线CO用作测量轴线、并且具体地通过简单地使用工作台的旋转编码器,定位柱与刮削轮的切削刃(和外径)之间的接触点的角位置可以被直接测量,并且该结果可以用于计算接触点抵靠几何基准特征部的相对位置,该几何基准特征部可位于例如刮削轮的背面上。对于该第三方位角基准,只要角度测量提供适当信息以确保待制作在工件上的齿状轮廓将具有例如相对于工件的另一个已经存在的齿状轮廓的指定角位置,该第三方位角基准也可以使用其它任何几何特征。
[0071]在该实例中,以这样的方式确定的两个(在某些情况下,三个)值(最小轴线距离、高度和在某些情况下的角位置)作为输入被输到刮削机的控制器中。得到指定齿宽以及在给定公差极限内的齿状轮廓的质量水平、以及(如果适当的话)相对于在给定公差内的工件的另一齿状轮廓或几何特征的待切削齿状轮廓的指角位置的目的可以由此更容易地实现。
[0072]下面是关于棱柱I如何可以安装在测量装置10上的描述。关于图1、2、3、6、8和9中示出的安装孔,较大孔13用于螺钉而较小孔用于精确定位销34,精确定位销34用来将棱柱I精确地定位在测量装置10的ZO滑架的保持装置上。
[0073]为了简化起见,可以假设,定位销34在棱柱内限定以直角与棱柱I的中心轴线相交的轴线。形象地说,定位柱与该轴线切向接界。
[0074]图15示出了布置在测量装置10的ZO滑架上并包含用于定位销的孔24的板,其中,孔24彼此成对地交叉布置在各自轴线上,并以与棱柱的孔14相同的间距彼此相距。在该实例中,用于定位销的多对孔24的轴线在其原点和在测量装置的ZO轴线上彼此相交。用于定位销的孔24的轴线以例如10度的角度Ω相对于彼此旋转。为了简化起见,板布置成平行于ZO轴线并垂直于测量装置的XO轴线。
[0075]图16示出了以例如10度的轴线交叉角安装在该板上的棱柱。在这种情况下,棱柱的角位置遵循在ZO滑架上的板的孔24的位置的给定角度级别。如从图中明显可见的,借助这个坐标系选择,棱柱的中心轴线延伸穿过板坐标的原点并且定位柱与Yl轴线(其对应于刀具的切削刃)切向接界。
[0076]与上述相比,图17示出了棱柱,在该棱柱中,由定位销34限定的轴线以例如两度相对于Yl轴线倾斜。这种情况可以例如发生在需要设定不同于10或20度(S卩,不是Ω的整数倍数)的轴线交叉角的情况下。根据如图18所示的这种棱柱的安装步骤,棱柱的定位销的轴线、即ZO滑架的板中的定位销孔的轴线不再位于Yl轴线上,以便可以在该实例中设定例如12度的较大轴线交叉角。
[0077]应当就此指出,图15至18所述的将棱柱安装在可沿直线运动的轴线移动的滑架上的布置仅表示具体地允许测量装置的简单设计构型的几种可想到可能性之一。包括不用任何螺钉的固定想法的任何孔布置仍是可能的。棱柱可以例如也向下夹紧在其一些表面处。具体地,所需轴线交叉角的无级设定也在可能性之中。
[0078]测量装置还可以具有A轴线(旋转轴线),旋转角可以相对于A轴线无级变化地设定。理想地,在这种情况下,棱柱I以其Xl轴线平行于A轴线地定位,A轴线又平行于XO轴线延伸并与轴线CO(或C2)相交。
[0079]在某些情况下,刮削过程可以因各种原因而通过横向偏移执行,这意味着,位于刮削轮的外径上的刮削轮的所谓刀具中心点不位于由刮削机的径向进给轴线(其与刮削机的工作台轴线相交)和刮削机的垂直运动轴线(其平行于刮削机的工作台轴线并与刮削机的径向进给轴线相交)限定的平面上。
[0080]使用横向偏移的一个原因可以是其增大有效后角的事实。因此,能够也使用可以具有较长使用寿命或较长重新磨锋利间隔、并且制造也不太复杂的圆柱形刀具,而不是局限于锥形刀具。横向偏移也可以具有避免刮削轮夹具/刮削轮与工件或保持工件的夹紧装置之间碰撞的目的。
[0081]即使具有横向偏移,棱柱的齿侧仍可以代表待加工的齿状轮廓的齿侧的精确镜像。齿侧在测量机上的的位置现在根据待保持的齿啮合而改变。棱柱I的Zl轴线与测量装置的ZO轴线之间的角在这种情况下不再对应于轴线交叉角Σ,在刮削机上的工件加工过程中,刮削轮以轴线交叉角Σ倾斜。相反地,作出新计算以确定棱柱I的Zl轴线与测量装置的ZO轴线之间的角,并且因此可以调整棱柱I在测量装置10上的位置设定。此外,棱柱的齿侧的齿线必须以依赖于横向偏移量的角相对于后壁倾斜(或者可替代地,整个棱柱必须绕Yl轴线倾斜,放弃ZO方向与背面3的平面之间的平行,可以通过提供具有绕平行于Yl的倾斜
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1