摘要：本文介紹了漸開(kāi)線圓柱齒輪徑向綜合偏差的定義，相應(yīng)的檢測(cè)儀器及其優(yōu)點(diǎn)。哈量集團(tuán)新研制的3103A型高精度小模數(shù)齒輪智能雙嚙儀用途、應(yīng)用范圍、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)格、儀器組成、儀器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，雙嚙測(cè)量的重要性。
關(guān)鍵詞：徑向綜合偏差、雙嚙儀、小模數(shù)齒輪、向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"。
0．前言
漸開(kāi)線圓柱齒輪精度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10095.2－2008中關(guān)于徑向綜合偏差的定義為：徑向綜合偏差是在徑向（雙面）綜合檢驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右齒面同時(shí)與測(cè)量齒輪接觸，并轉(zhuǎn)過(guò)一整圈時(shí)出現(xiàn)的中心距最大值和最小值之差。其測(cè)量?jī)x器通常稱(chēng)為：雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)稱(chēng)雙嚙儀。雙面嚙合檢驗(yàn)是漸開(kāi)線圓柱齒輪測(cè)量中的一項(xiàng)綜合測(cè)量方法。他不但測(cè)量效率高，而且能全面連續(xù)地反映出被測(cè)量齒輪齒面上所有嚙合點(diǎn)的加工質(zhì)量，比較接近齒輪的工作狀態(tài)。徑向綜合偏差的測(cè)量可迅速提供關(guān)于生產(chǎn)用的機(jī)床、工具或產(chǎn)品齒輪裝夾而導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷方面的信息,此法主要用于大批量生產(chǎn)的齒輪及小模數(shù)齒輪的檢測(cè)。
本測(cè)量?jī)x主要用于測(cè)量小模數(shù)漸開(kāi)線圓柱齒輪徑向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"，自動(dòng)判別并挑出齒面存在大毛刺的牙齒。本測(cè)量?jī)x可用于機(jī)床行業(yè)、醫(yī)療機(jī)械、印刷機(jī)械、辦公設(shè)備、紡織機(jī)械、娛樂(lè)保健機(jī)械、家用電器、電動(dòng)工具、機(jī)器人、汽車(chē)、摩托車(chē)、電動(dòng)車(chē)、雷達(dá)等機(jī)械制造行業(yè)。
1．3103A特點(diǎn)及技術(shù)規(guī)格
本測(cè)量?jī)x為新型自動(dòng)化、智能化的高精度小模數(shù)漸開(kāi)線圓柱齒輪雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x。由微機(jī)控制進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理，通過(guò)雙面嚙合中心距變動(dòng)量的數(shù)據(jù),可以分離出徑向跳動(dòng)偏差。顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果（偏差曲線和偏差數(shù)值），還可以由打印機(jī)打印輸出檢測(cè)報(bào)告。它具有功能強(qiáng)、體積小、重量請(qǐng)、操作方便、測(cè)量精度高及穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。其技術(shù)規(guī)格參數(shù)如下：
可測(cè)量產(chǎn)品齒輪模數(shù)-------------------------------0.15～2mm
可調(diào)節(jié)中心距范圍----------------------------------0～100mm
可測(cè)量帶軸齒輪最大外圓直徑----------------------------50mm
可測(cè)量帶孔齒輪最大外圓直徑----------------------------80mm
可測(cè)量帶軸齒輪最大軸長(zhǎng)-------------------------------160mm
雙面嚙合測(cè)量力可調(diào)范圍-------------------------------1～9N
儀器示值分辯力------------------------------------0.0005mm
儀器最大示值誤差----------------------------------0.0025mm
儀器最大示值變動(dòng)性---------------------------------0.002mm
儀器主機(jī)外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)-----------524mm×210mm×428mm
2．測(cè)量?jī)x器的組成
機(jī)械測(cè)量主機(jī)-------------------------------------------1臺(tái)
控制電箱-----------------------------------------------1件
微型計(jì)算機(jī)（微機(jī)主機(jī)、液晶顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)）---------1套
激光打印機(jī)---------------------------------------------1臺(tái)
儀器工作臺(tái)（可選）-------------------------------------1件
測(cè)量帶軸齒輪附件（可選）-------------------------------2件
儀器使用說(shuō)明書(shū)-----------------------------------------1份
本機(jī)操作及控制應(yīng)用軟件備份光盤(pán)-------------------------1份
儀器裝箱單---------------------------------------------1份
3．測(cè)量?jī)x器的主機(jī)結(jié)構(gòu)
3.1普通類(lèi)型的雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)
普通類(lèi)型的齒輪雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x通常是指滾動(dòng)導(dǎo)軌測(cè)量滑架式的雙嚙儀，該類(lèi)型雙嚙儀在檢驗(yàn)高精度產(chǎn)品齒輪時(shí)有三點(diǎn)不足之處：
（1）儀器的測(cè)量滑架采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，測(cè)量滑架較重，摩擦阻力及慣性大，所以微位移靈敏度不高，難以提高測(cè)量精度。
（2）儀器的主軸軸系回轉(zhuǎn)精度低，徑向偏擺誤差較大（如DAS-40型雙嚙主軸軸系大周期偏擺約4µm。小周期偏擺0.35µm）因此不能作高精度徑向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"的測(cè)量。
（3）儀器的記錄部分多數(shù)為機(jī)械放大記錄或讀表式顯示，常用100倍～500倍，分辨力低，很難看清一齒徑向綜合偏差fi"的數(shù)值。
3.2高精度齒輪雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
為了克服普通類(lèi)型的雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x主軸軸系誤差大、測(cè)量滑架靈敏度低、測(cè)量力大（對(duì)小模數(shù)齒輪而言），以及分辨力低等缺點(diǎn)，不能滿足高精度小模數(shù)齒輪的雙嚙測(cè)量需要。我們研制了一種如圖1所示的高精度小模數(shù)齒輪智能雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x。
圖釋?zhuān)裕?/p>
1、測(cè)力調(diào)節(jié)旋鈕,2、裝卸被測(cè)齒輪快速進(jìn)退手柄,3、測(cè)量帶孔齒輪芯軸,4、被測(cè)齒輪及測(cè)量滑架上下調(diào)節(jié)旋鈕,5、裝卡測(cè)量齒輪芯軸上頂尖,6、裝卡測(cè)量齒輪芯軸上頂尖鎖緊旋鈕,7、裝卡測(cè)量齒輪芯軸上頂尖座上下調(diào)節(jié)鎖緊旋鈕,8、裝卡測(cè)量齒輪芯軸下頂尖，9、帶動(dòng)測(cè)量齒輪芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿，10、兩齒輪中心距調(diào)節(jié)鎖緊手柄，11、兩齒輪中心距調(diào)節(jié)手輪。
高精度小模數(shù)齒輪智能雙面嚙合綜合測(cè)量?jī)x采用固定的上、下頂尖，避免軸系誤差帶給測(cè)量齒輪。下頂尖采用莫氏錐度安裝，上頂尖采用圓柱配合安裝，磨損后容易更換及修復(fù)。測(cè)量滑架為平行彈簧片式的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是慣性小無(wú)摩擦及微動(dòng)靈活靈敏度高。這種結(jié)構(gòu)克服了滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大慣性大的問(wèn)題，因而微小的誤差也反映很靈敏。測(cè)量滑架測(cè)量帶孔齒輪時(shí)，在V型定位槽上安裝與產(chǎn)品齒輪間隙配合的帶臺(tái)的小心軸即可。測(cè)量帶軸齒輪（小齒軸）時(shí)，在V型定位槽上換上裝小齒軸的頂尖架，頂尖架采用硬鋁材料，其重量較普通類(lèi)型雙嚙儀測(cè)量滑架小得多，因而慣性小，測(cè)量力小且穩(wěn)定，靈敏度高。
4．從雙面嚙合檢查的方法上,看雙嚙測(cè)量的重要性(引用)
以下是引用長(zhǎng)期從事中、小模數(shù)齒輪設(shè)計(jì)、制造及標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)家的觀點(diǎn)，希望引起小模數(shù)齒輪制造行業(yè)的充分重視。
(1)測(cè)量原理:雙面嚙合檢查是用測(cè)量齒輪對(duì)被測(cè)齒輪的全部齒在有效高度內(nèi)、全齒寬范圍內(nèi),左右齒面的緊密接觸檢測(cè)。
（2）他是齒廓總公差、螺旋線總公差、單個(gè)齒距極限偏差、齒距累積總公差、徑向跳動(dòng)公差，五個(gè)指標(biāo)的綜合反映——這是對(duì)齒輪標(biāo)準(zhǔn)要求的符合性檢查。也是適用性檢查。
（3）能敏感地反映出了齒面的損傷（齒面粗糙度、齒面的清潔度、齒部的磕碰傷、齒部毛刺、甚至于齒面的銹蝕）——這是非齒輪標(biāo)準(zhǔn)要求的功能性檢查。
（4）雙嚙時(shí)，分別進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)測(cè)量，能夠綜合反映出左、右齒面的狀況。（從理論上肯定會(huì)有爭(zhēng)議，但從實(shí)踐中證明能“綜合反映”）。
參考文獻(xiàn)：[1]俞仁楠小模數(shù)齒輪的雙面嚙合檢驗(yàn)
2008全國(guó)小模數(shù)齒輪制造技術(shù)（寧波）研討會(huì)論文集
[2]張玉玲高精度齒輪雙嚙儀的試驗(yàn)與分析
光學(xué)機(jī)械1984年10月第5期總第80期
作者簡(jiǎn)介：陳顯民（1957—），男，吉林德惠人，高級(jí)工程師，現(xiàn)任哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司量?jī)x研究所副所長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事各種齒輪量?jī)x的設(shè)計(jì)工作。