本文專門針對(duì)汽車變速箱重要組成部件之一的同步器零件，很多同步器齒套的結(jié)構(gòu)比較特殊，具體如內(nèi)花鍵直徑大，厚度薄等。此形狀的工件，因其工作特點(diǎn)，都要求以內(nèi)花鍵中心為基準(zhǔn)，保證工件兩端面跳動(dòng)公差滿足要求。目前，各汽車制造公司，對(duì)該項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量一般都按使用芯軸在偏擺儀上測(cè)量端跳。這種測(cè)量方法是最原始的方法。但對(duì)大直徑內(nèi)花鍵或大內(nèi)徑的齒套都不能用此方法測(cè)（因芯軸直徑太大、太重）所以都在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上測(cè)，但又因三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量是取幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)，所以不能正確反映該零件的真實(shí)端跳數(shù)據(jù)，質(zhì)量得不到有效過程監(jiān)控，不能確保滿足用戶要求，該種零件的端跳測(cè)量是行業(yè)內(nèi)一大難題?！?/p>

       下圖1所示零件為我公司某量產(chǎn)零件。該件屬于典型大直徑環(huán)狀工件，厚度：44mm;成品要求內(nèi)花鍵分度圓直徑：φ203.32mm;外圓直徑：φ246.25mm;端面跳動(dòng)：0.06mm。該件異于常規(guī)零件的是：軸徑比0.22，使用原始的檢驗(yàn)心軸無法實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，且重量超出正常人的承受極限，造成該類件的端面跳動(dòng)過程監(jiān)控造成了極大的困難。

　　圍繞端面跳動(dòng)測(cè)量改善經(jīng)過與國(guó)內(nèi)外變速器制造公司、量?jī)x制造公司做了長(zhǎng)時(shí)間交流并做了大量的分析論證實(shí)驗(yàn)總結(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　1、綜合檢具概述

　　檢具是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)為控制產(chǎn)品的各種機(jī)械尺寸而特制的一種專用測(cè)量工具，適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如汽車零部件等，以替代卡規(guī)、塞規(guī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等測(cè)量工具。游標(biāo)卡尺，深度尺屬于量具，非檢具。綜合檢具是用于對(duì)各種零件如盤類零件、軸類零件、箱體類零件等多個(gè)尺寸的綜合檢測(cè)。

　　TL-82型同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀是在結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)代儀器的設(shè)計(jì)理念與同步器生產(chǎn)過程要求的實(shí)際需求相結(jié)合，同時(shí)借鑒齒輪雙面嚙合的測(cè)量原理，最新開發(fā)完成的新一代微機(jī)控制智能齒套端面跳動(dòng)綜合檢具，該產(chǎn)品采用微機(jī)數(shù)控及誤差數(shù)據(jù)采集智能處理技術(shù)，自動(dòng)完成同步器齒套端面跳動(dòng)(Ft)檢查;做到對(duì)同步器齒套的質(zhì)量狀況的快速判定 ,同時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品的需要，繼續(xù)開發(fā)新的功能來滿足新的測(cè)量要求。

　　本綜合檢具開創(chuàng)性地在內(nèi)齒輪雙嚙測(cè)量的基礎(chǔ)上，通過中心距偏差的判定，通過誤差處理，求出同步器齒套端面相對(duì)于齒面的跳動(dòng)誤差，測(cè)量便捷，裝夾方便，結(jié)果準(zhǔn)確。

　　2、 研究該題的意義

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，檢具作為檢查產(chǎn)品的專用設(shè)備在工業(yè)、汽車、國(guó)防、航天、科研以及零部件加工車間等使用日益普遍，現(xiàn)已成為機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中不可缺少的通用機(jī)械產(chǎn)品。這是因?yàn)椋哼m用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如汽車零部件，以替代專業(yè)測(cè)量工具，如卡規(guī)、塞規(guī)、位置度檢具等，成為了制造業(yè)的發(fā)展和需求。注要是解決行業(yè)內(nèi)一大難題，填補(bǔ)行業(yè)空白。

　　3、 綜合檢具原理

　　用的數(shù)學(xué)原理(圖2)，用一臺(tái)數(shù)據(jù)處理儀器(圖3)，用標(biāo)準(zhǔn)輪(圖4)測(cè)量出零件內(nèi)花鍵的兩端實(shí)際圓形狀位置再用最小二乘方，最佳擬合兩個(gè)圓，生成兩個(gè)擬合圓的連線，該尺寸長(zhǎng)度代入公式中，端面直徑的大小代入公式，用該數(shù)學(xué)公式計(jì)算出端跳的數(shù)值的方法。我們開發(fā)出TL-82型同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀，該儀器結(jié)構(gòu)為在一主機(jī)主體座上有一絲杠帶動(dòng)移動(dòng)立柱上支出一個(gè)支臂，上面裝有一個(gè)可平行移動(dòng)的測(cè)量主軸，上可換裝所需標(biāo)準(zhǔn)齒輪，支臂在立柱上自動(dòng)上下移動(dòng)并裝有長(zhǎng)度光柵尺。三爪卡盤裝在儀器本體上，工件輕輕夾好把標(biāo)準(zhǔn)輪移動(dòng)至工件所需測(cè)量位置后準(zhǔn)備測(cè)量。再把各種所需齒輪參數(shù)輸入微機(jī)就可進(jìn)行測(cè)量。該產(chǎn)品采用微機(jī)數(shù)控及誤差數(shù)據(jù)采集、智能處理技術(shù)，自動(dòng)完成同步器齒套端面跳動(dòng)(Ft)檢查，可解決各種齒套、齒圈的端跳公差數(shù)據(jù)測(cè)量。測(cè)量結(jié)果可在微機(jī)上自動(dòng)顯示并自動(dòng)保存，還有分析統(tǒng)計(jì)等功能，準(zhǔn)確快捷。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量做到了質(zhì)的提升，對(duì)汽車變速箱的質(zhì)量和汽車的質(zhì)量提供了一個(gè)保障。

圖2

圖3

圖4

　　4、綜合檢具總體設(shè)計(jì)

　　4.1儀器測(cè)量項(xiàng)目及參數(shù)

　　4.1.1、同步器齒套齒面相對(duì)于端面的測(cè)量誤差：(Ft)

　　4.2儀器主要技術(shù)參數(shù)

　　4.2.1、被測(cè)同步器齒套模數(shù)

　　4.2.2、被測(cè)齒套最大外徑

　　4.2.3、微動(dòng)測(cè)量滑架移動(dòng)量

　　4.2.4、測(cè)量力可調(diào)范圍

　　4.2.5、被測(cè)齒套最大齒寬高度

　　4.2.6、儀器精度：參考附表的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定制定 (見附表一)。

　　4.3、儀器主體結(jié)構(gòu)、硬件配置及功能特點(diǎn)

　　4.3.1、采用方便齒套安裝的中置測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)布局，優(yōu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，單一手柄控制測(cè)量過程;

　　4.3.2、軟件可設(shè)定測(cè)量速度、嚙合旋轉(zhuǎn)方向;

　　4.3.3、主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(或同類產(chǎn)品)、通用微機(jī)配合運(yùn)動(dòng)控制卡完成測(cè)量控制、數(shù)字式高精度光柵進(jìn)行誤差檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)誤差項(xiàng)目的全自動(dòng)測(cè)量。

　　4.3.4、全新WINDOWS XP 系統(tǒng)下的測(cè)量軟件，可輸入被測(cè)齒套、標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)(齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、變位系數(shù))，通過簡(jiǎn)單操作，快速計(jì)算出同步器齒套齒面相對(duì)于端面的跳動(dòng);

　　4.3.5、顯示并可打印出測(cè)量報(bào)告單，具有統(tǒng)計(jì)分析功能;

　　4.3.6、檢測(cè)數(shù)據(jù)(見：儀器測(cè)量項(xiàng)目及參數(shù))自動(dòng)保存，并按被測(cè)產(chǎn)品型號(hào)、日期統(tǒng)計(jì)質(zhì)量指標(biāo)(CP、CPK值)，同時(shí)保存格式實(shí)現(xiàn)與Office軟件兼容。

　　4.3.7、齒圈類產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)在整個(gè)工件齒寬行程范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降，配備自動(dòng)升降立柱(標(biāo)準(zhǔn)輪與產(chǎn)品的軸向位置調(diào)節(jié)用)。

　　4.4、安裝要求

　　4.4.1、安裝場(chǎng)地要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀凈重約為200Kg，安裝地面需堅(jiān)實(shí)、平整，并應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源。

　　4.4.2、安裝空間要求：TL-82系列齒圈端面跳動(dòng)檢查儀占地尺寸大約為2X1.5m。為了操作和維護(hù)方便，儀器各個(gè)方向應(yīng)再留出至少1米的間距。

　　4.4.3、環(huán)境要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀保持精度所需的溫度為20±1℃。相對(duì)濕度40%-60%;為了使同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀能長(zhǎng)期保持測(cè)量精度，儀器的安裝房間應(yīng)盡量與加工工作區(qū)域隔開一定距離，并保證清潔、少塵、無油污。若無法完全分隔，則需為儀器加裝防護(hù)間隔。

　　4.4.4、動(dòng)力類型：TL-82系列同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀使用的唯一動(dòng)力為電力，不需要?dú)庠础⑺吹绕渌麆?dòng)力源。

　　4.4.5、電源要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀使用電源為單相交流220±5%V、頻率大約50HZ、總功率大約為500W左右、導(dǎo)線截面最小1.5平方毫米。

　　5、結(jié)論：

　　目前，在線實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確檢測(cè)已成為企業(yè)普遍遵循的質(zhì)量控制模式，是實(shí)現(xiàn)序序完檢序序合格流轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)，也是縮短檢測(cè)時(shí)間提升效率的條件之一。

　　TL-82型同步器齒套端面跳動(dòng)檢查儀，達(dá)成了大直徑內(nèi)花鍵或大內(nèi)徑的齒套端跳測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，使得制齒過程質(zhì)量得到有效過程監(jiān)控，滿足用戶要求，降低了由于檢測(cè)造成的時(shí)間浪費(fèi)和對(duì)效率的影響。