PL245751B1 - Wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego - Google Patents

Abstract

Wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego charakteryzuje się tym, że jest walcowaną płytką (1) o przekroju pionowym w kształcie koła z jednym wybraniem oraz z przelotowym otworem osiowym, którego środek symetrii pokrywa się ze środkiem symetrii płytki, gdzie wybranie ma kształt litery L utworzonej przez tworzącą przechodzą przez oś walca zewnętrznego oraz prostopadłą do niej i styczną do walca współosiowego oraz mniejszego od średnicy zewnętrznej, a większego od średnicy otworu (2).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego, do pomiaru dokładności wykonania ewolwentowego zarysu zęba koła zębatego.

Koła i przekładnie zębate walcowe o zarysie ewolwentowym zębów znajdują wciąż szerokie zastosowanie w wielu maszynach i urządzeniach. Obecnie, w związku z coraz szerszym zastosowaniem uniwersalnych wieloosiowych maszyn CNC, obserwuje się tendencję do przenoszenia technologii kół zębatych wykonywanych na obrabiarkach specjalnych na obrabiarki CNC. Sprawdzenia dokładności wykonania zarysu ewolwentowego można dokonać na ewolwentomierzu, który jest specjalnie przeznaczony do tego celu lub współrzędnościowej maszynie pomiarowej wyposażonej w stół obrotowy i w odpowiednie oprogramowanie. Odchyłki zarysu wg PN-ISO 1328-1 są definiowane w przekroju czołowym. Pomiar odchyłek zarysu wykonuje się na ewolwentomierzu na podstawie porównania zarysu rzeczywistego z ewolwentą. Do wykonania pomiaru potrzebna jest znana wartość średnicy zasadniczej. Znane są w literaturze możliwości sprawdzania zarysu metodami bezdotykowymi, wykorzystujące technologię komputerowej wizji, na przykład z publikacji autorów: E. S. Gadelmawla, Computer vision algorithms for measurement and inspection of spur gears, Measurement. 44,2011. Znane są z literatury metody pomiaru zarysu ewolwentowego zęba koła zębatego walcowego, na przykład z publikacji autorów: S. Kurokawa i inni, Applied Mechanics and Materials, 86, 838-841 (2011) do pomiaru wykorzystano sondę 3D, która wykonuje pomiar skaningowy z jedną ścieżką bez odłączania rysika od mierzonej powierzchni.

W wielu zakładach, szczególnie w przypadku konieczności pomiaru zarysu zęba koła przy produkcji jednostkowej, może być niedostępny ewolwentomierz, jak również współrzędnościowa maszyna pomiarowa. Natomiast uniwersalny mikroskop warsztatowy jest podstawowym urządzeniem pomiarowym znajdującym się na wyposażeniu wielu laboratoriów metrologii. W związku z tym poniżej przedstawiono możliwość ustawienia czujnika, za pomocą wzornika, na uniwersalnym mikroskopie warsztatowym zastosowanym do pomiaru zarysu ewolwentowego zęba koła walcowego o zębach prostych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego wzornika kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego, który pozwoli na ustawienie końcówki pomiarowej czujnika na średnicy zasadniczej mierzonego koła zębatego zamocowanego w podzielnicy optycznej na mikroskopie uniwersalnym. Dotychczas nie są znane tego typu wzorniki dla kół zębatych.

Istotą wynalazku jest wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego charakteryzuje się tym, że jest walcowaną płytką o przekroju pionowym w kształcie koła z jednym wybraniem oraz z przelotowym otworem osiowym, którego środek symetrii pokrywa się ze środkiem symetrii płytki, gdzie wybranie ma kształt litery L utworzonej przez tworzącą przechodzą przez oś walca zewnętrznego oraz prostopadłą do niej i styczną do walca współosiowego oraz mniejszego od średnicy zewnętrznej, a większego od średnicy otworu.

Główna tworząca wycięcie zewnętrznego przechodzi przez oś walca zewnętrznego, a druga jest prostopadła do niej, jak na fig. 1.

Wynalazek został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wzornik w widoku ogólnym, fig. 2 w widoku z przodu, a fig. 3 wzornik zamocowany na trzpieniu.

Przykład

Wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego kół zębatych walcowych o zębach prostych stanowi walcowa płytka 1 z centralnym otworem osiowym, posiadająca zewnętrzne wycięcie 3, do bazowania końcówki pomiarowej czujnika. Wycięcie 3 utworzone jest tworzącą 4 przechodzą przez oś walca zewnętrznego oraz prostopadłą do niej 5 i styczną do walca współosiowego oraz mniejszego od średnicy zewnętrznej, a większego od średnicy otworu 2. Otwór jest współosiowy z walcem zewnętrznym, a jego średnica jest równa średnicy trzpienia, na którym będzie zamocowane podczas pomiaru koło zębate.

Kontrola dokładności wykonania zarysu ewolwentowego zęba koła zębatego odbywa się na uniwersalnym mikroskopie warsztatowym, wyposażonym w głowicę podziałową oraz przystawkę do pomiaru otworów zamocowaną na kolumnie pionowej mikroskopu. Wzornik i mierzone koło zamocowane są na jednym trzpieniu na stoliku pomiarowym z możliwością ich obrotu za pomocą podzielnicy optycznej fig. 2. Wzornik służy do ustawienia końcówki pomiarowej na średnicy zasadniczej mierzonego koła zębatego. Ustawienie polega na przemieszczaniu końcówki pomiarowej czujnika na powierzchni bazowej wzornika (obracając wzornik i przemieszczając czujnik po powierzchni bazowej wzornika) w płaszczyźnie osiowej koła.

Następnie należy, przemieszczając końcówkę czujnika w osi Z po powierzchni bazowej wzornika (bez obrotu wzornika) wyznaczyć punkt, w którym czujnik jest położony na średnicy zewnętrznej wzornika. Przemieszczeniem stolika pomiarowego w kierunku osi X (w kierunku osi kłów) należy wprowadzić końcówkę czujnika w obszar strefy międzyzębnej mierzonego koła, a następnie, obracając koło za pomocą podzielnicy, doprowadzić do kontaktu końcówki czujnika z powierzchnią boczną zęba koła. W ten sposób wyznaczony jest punkt początkowy ewolwenty zarysu i jego współrzędne - fig. 3.

Aby wyznaczyć kolejny punkt zarysu należy obrócić, za pomocą podzielnicy, koło o określony kąt. A następnie, przemieszczając stolik pomiarowy w kierunku poprzecznym (w osi Y), doprowadzić koło do położenia, w którym końcówka czujnika styka się z zarysem mierzonym w płaszczyźnie osiowej koła. W ten sposób można wyznaczyć współrzędne dla kolejnych punktów zarysu zęba koła.

Claims (1)

1. Wzornik kształtu do pomiaru zarysu ewolwentowego, znamienny tym, że jest walcowaną płytką 1 o przekroju pionowym w kształcie koła z jednym wybraniem oraz z przelotowym otworem osiowym, którego środek symetrii pokrywa się ze środkiem symetrii płytki, gdzie wybranie ma kształt litery L utworzonej przez tworzącą 4 przechodzą przez oś walca zewnętrznego oraz prostopadłą do niej 5 i styczną do walca współosiowego oraz mniejszego od średnicy zewnętrznej, a większego od średnicy otworu 2.