齒輪的表面粗糙度誤差檢測(cè)

1、 河南工學(xué)院20162017學(xué)年第一學(xué)期機(jī)械產(chǎn)品檢測(cè)與質(zhì)量控制（2）大作業(yè)題目：齒輪的表面粗糙度誤差檢測(cè) 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 日期： 摘要在加工制造過(guò)程中,由于機(jī)床本身誤差、刀具安裝誤差等因素的存在,使齒輪各部分幾何尺寸不能完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,影響到其制造精度。為確保傳動(dòng)齒輪在額定功率下能減小齒輪傳動(dòng)的噪聲、沖擊、振動(dòng)等不利因素影響,保證齒輪傳動(dòng)有較高的工作平穩(wěn)性,使齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)速比變化盡可能小,就必須對(duì)齒輪的齒面粗糙度制造質(zhì)量加以嚴(yán)格控制。齒面粗糙度的大小對(duì)齒輪副的磨損、強(qiáng)度、能耗、壽命、銹蝕、穩(wěn)定性都有直接的影響。關(guān)鍵詞：齒輪、表面粗糙度、檢測(cè)、齒面國(guó)家對(duì)齒輪表面質(zhì)量的評(píng)定規(guī)定齒

2、輪輪齒表面的加工方法很多,不同的加工方法能形成多種加工紋理。齒面的形狀較復(fù)雜,加工紋理的多樣性和表面形狀的復(fù)雜性給齒面粗糙度的測(cè)量帶來(lái)了很多困難。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的表面粗糙度評(píng)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T35052000表面粗糙度術(shù)語(yǔ)及其參數(shù)規(guī)定:測(cè)量和評(píng)定表面粗糙度輪廓中的實(shí)際輪廓是指理想平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線為實(shí)際輪廓。按相截方向可分為橫向和縱向?qū)嶋H輪廓。取樣長(zhǎng)度是指測(cè)量或評(píng)定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度；評(píng)定長(zhǎng)度是指在評(píng)定輪廓表面粗糙度所必須的一段長(zhǎng)度,即評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值的一段長(zhǎng)度,包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度；輪廓中線是評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值大小的一條參考線,包括輪廓的最小二乘中線和輪廓

3、的算術(shù)平均中線。齒面粗糙度評(píng)定存在的問(wèn)題齒輪的加工方法很多,不同加工方法形成了輪齒表面不同種類(lèi)的加工紋理。加工紋理的多樣性和表面形狀的復(fù)雜性,給齒面質(zhì)量的控制帶來(lái)了很多困難。齒輪表面質(zhì)量按表現(xiàn)形式和影響產(chǎn)品質(zhì)量的不同,可分為微觀形狀誤差(粗糙度)、中間形狀誤差(波紋度)和宏觀形狀誤差。不同的齒輪工藝方法,形成了齒面微觀復(fù)雜的形貌特征,給齒面粗糙度的評(píng)判帶來(lái)了困難。究其原因:一方面是齒面精加工技術(shù)應(yīng)用還不普遍;另一方面是人們對(duì)齒輪齒面粗糙度評(píng)定不統(tǒng)一、分析見(jiàn)仁見(jiàn)智,對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解也很不一致,從而造成對(duì)齒輪齒面粗糙度等級(jí)判別與實(shí)際有偏差。齒輪加工業(yè)乃至與齒輪行業(yè)有關(guān)的其他行業(yè)普遍反映齒輪輪齒表面

4、粗糙度的評(píng)定方法不合理,主要表現(xiàn)在沒(méi)有從齒輪零件的功能出發(fā)選擇合適的評(píng)定參數(shù),而且評(píng)定方法也不規(guī)范,各單位各行其事,致使齒面粗糙度評(píng)定結(jié)果能相差12級(jí)甚至更多,給齒輪輪齒表面粗糙度質(zhì)量評(píng)定和齒輪行業(yè)間的仲裁帶來(lái)困難。主要有以下幾方面的問(wèn)題:評(píng)定參數(shù)和參數(shù)定義不統(tǒng)一；選取測(cè)量部位數(shù)量和方法不統(tǒng)一,影響測(cè)量結(jié)果的最后評(píng)定；輪齒表面缺陷與齒面粗糙度的區(qū)分界定不統(tǒng)一；測(cè)量方向的問(wèn)題。由于以上種種原因，表面粗糙度的評(píng)定一直存在著嚴(yán)重問(wèn)題，這些問(wèn)題也成為了許多廠家關(guān)于表面粗糙度方面溝通的絆腳石。齒輪表面粗糙度誤差檢測(cè)方法齒輪表面粗糙度的測(cè)量方法有:比較法、光切法、針描法、印模法等等。在一些檢測(cè)中，測(cè)量部位

5、隨機(jī)選取幾個(gè)均勻分布的部位比較合適；至于表面加工紋理分布的不均勻可以用增加測(cè)量部位的辦法來(lái)解決。1.目視檢查法：指操作者或檢驗(yàn)人員根據(jù)加工紋理和加工表面特征，通過(guò)視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合手感（用指甲輕劃或手摸）或其他方法進(jìn)行比較，對(duì)被測(cè)表面的粗糙度進(jìn)行評(píng)定的方法。具體特征見(jiàn)下表：Ra/um表面特征Ra/um表面特征5012.5可見(jiàn)粗糙刀痕0.05光澤表面6.31.6可見(jiàn)刀痕0.025亮光澤表面0.80.2可見(jiàn)加工痕跡方向0.012霧狀表面0.1仔細(xì)辨認(rèn)可見(jiàn)加工痕跡方向0.008鏡面 此方法使用器具簡(jiǎn)單，操作方便，是目前生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。但此方法并不科學(xué)，檢測(cè)準(zhǔn)確度完全依賴(lài)操作者的經(jīng)驗(yàn)和水平。2.比較

6、法：指操作者將表面粗糙度比較樣塊與被測(cè)工件表面靠在一起，用目測(cè)或借助放大鏡、比較顯微鏡等直接進(jìn)行比較，或用手感（摸，指甲劃動(dòng)的感覺(jué)）來(lái)判斷表面粗糙度。還可以用油滴在被測(cè)表面和表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊上，用油的流動(dòng)速度（此時(shí)要求樣塊與工作傾斜角度與溫度相同）來(lái)判斷表面粗糙度，流動(dòng)速度快的表面粗糙度數(shù)值小，此方法測(cè)量不夠精確。3.光切法：指利用“光切原理”來(lái)測(cè)量表面粗糙度的一種法。光切法檢測(cè)使用的儀器叫光切顯微鏡，一般適用于測(cè)量用車(chē)、銑、刨等加工方法完成的金屬平面或外圓表面。光切法主要用于測(cè)量表面粗糙度的Rz參數(shù)，Rz測(cè)量范圍為0.5-60um。4.針描法：這是一種接觸式測(cè)量，又稱(chēng)感觸法即利用金剛石觸針

7、在被測(cè)表面滑行而測(cè)出表面粗糙度Ra值的一種方法。目前針描法較常用的儀器是電動(dòng)輪廓儀，可直接顯示Ra值，其測(cè)量范圍Ra為0.025-6.3um。電動(dòng)輪廓儀的原理是利用觸針在被測(cè)表面劃動(dòng)，使觸針上下移動(dòng)，引起傳感器內(nèi)電量變化，將電量變化值經(jīng)微機(jī)處理后可直接讀出Ra參數(shù)值。該儀器還可以通過(guò)記錄器獲得輪廓放大圖，從而可測(cè)Ry值。5.印模法：是一種非接觸式間接測(cè)量表面粗糙度的方法，適用于大型笨重零件和難以用儀器直接測(cè)量或樣板比較的表面的粗糙度測(cè)量。印模法的原理是利用某些塑性材料做成塊狀印膜貼在零件表面上，從而將零件表面輪廓印制在印模上，然后對(duì)印模進(jìn)行測(cè)量，得出粗糙度參數(shù)值。印模法由于印模材料不能完全充滿(mǎn)

8、被測(cè)表面微小不平度的谷底，所以測(cè)得印模表面粗糙度參數(shù)值比實(shí)際參數(shù)值小。因此，對(duì)印模所得出的表面粗糙度測(cè)量結(jié)果需要進(jìn)行修正（修正時(shí)也只能憑經(jīng)驗(yàn)）。除了上述的幾種方法外，還有干涉法和激光測(cè)微儀檢測(cè)法，這些方法都能對(duì)齒輪表面粗糙度進(jìn)行測(cè)量，不過(guò)各種方法所測(cè)精度不同，所測(cè)范圍也不同，故而需要根據(jù)實(shí)際情況，選用合適的方法進(jìn)行測(cè)量。心得感受總之,齒面粗糙度對(duì)齒輪副的磨損、強(qiáng)度、使用壽命、抗銹蝕性、穩(wěn)定性都有極大的影響。而影響齒輪齒面粗糙度的評(píng)定因素有:評(píng)定參數(shù)和參數(shù)定義不統(tǒng)一;選取測(cè)量部位數(shù)量和方法不統(tǒng)一;輪齒表面缺陷與表面粗糙度的區(qū)分界定不統(tǒng)一;加工紋理方向和測(cè)量方向的問(wèn)題。在實(shí)際齒輪齒面粗糙度的測(cè)量中,可以結(jié)合以上的分析與判定,找出齒面粗糙度測(cè)量產(chǎn)生偏差的原因,并換用不同方法進(jìn)行檢測(cè)改善,以提高齒輪齒面的質(zhì)量。不過(guò)齒輪表面質(zhì)量包含齒輪齒面形狀誤差、輪齒表面波紋度和齒面的粗糙度,嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),評(píng)定齒面粗糙度很難從以上兩種誤差