齒輪齒面波紋度的光學(xué)三維測量技術(shù)

時間：2022-07-30作者：優(yōu)爾鴻信檢測技術(shù)(深圳)有限公司瀏覽：499

齒側(cè)的波紋會在汽車內(nèi)部引起不愉快的噪音。本田公司采用高分辨率和基于面積的測量技術(shù)，成功地將波紋度與側(cè)面粗糙度進行了分離和量化。通過應(yīng)用聚焦變化和頻率分析方法，研究開發(fā)小組能夠識別并成功地減少干擾噪聲。




優(yōu)化準雙曲面齒輪制造工藝

現(xiàn)代駕駛的舒適性和汽車內(nèi)部的高噪音水平是一對矛盾。對于汽車工業(yè)來說，這意味著要避免NVH現(xiàn)象(“噪音、振動、刺耳”)。干擾噪音可能有他們的原因在變速箱的動力系統(tǒng)。通常，它們可以追溯到齒輪齒側(cè)的波浪度。這就是為什么本田使用光學(xué)三維測量系統(tǒng)來識別和測量側(cè)面的波紋度，使**汽車制造商能夠優(yōu)化準雙曲面齒輪的制造工藝，從而消除不必要的齒輪噪音。

在低噪聲水平方面，準雙曲面齒輪特別具有挑戰(zhàn)性，因為它們是高頻的，因此往往會傳遞振動和聲音輻射，從而導(dǎo)致車輛內(nèi)部的噪聲。為了找到齒輪噪音的來源，本田使用了alicona光學(xué)三維掃描儀高分辨率測量儀器InfiniteFocus。形狀和粗糙度測量系統(tǒng)是汽車集團的理想解決方案，其原因有：一方面，它還測量了陡峭側(cè)面的高分辨率；另一方面，它允許基于密集、高分辨率和區(qū)域三維數(shù)據(jù)的粗糙度和波紋度的濾波。




用于測量齒輪側(cè)翼的InfiniteFocus測量裝置；該系統(tǒng)允許測量陡峭的側(cè)面，并過濾粗糙度和波浪度。

濾波粗糙度和波紋度

齒輪齒面波紋度測量面臨的較大挑戰(zhàn)之一是如何濾除表面的波紋度和粗糙度。對于本田來說，傳統(tǒng)的2D成像技術(shù)并沒有帶來所要求的結(jié)果。波紋度往往是由銑刀等刀具標記疊加而成的，這使得將它們與粗糙度完全隔離起來是很有挑戰(zhàn)性的。二維表面輪廓測量方法或觸覺測量系統(tǒng)只捕捉單輪廓線，僅部分適用于這一目的。光學(xué)，基于面積的三維測量系統(tǒng)InfiniteFocus提供了更多的可能性。動力總成原型部的Naoto Syukuma解釋道：“Ra值不足以驗證側(cè)面的真實表面狀態(tài)，因為它們只捕捉單輪廓線。另一方面，基于面積的sa值，我們可以通過各種濾波方法將表面特征映射到整個表面上，然后將它們與波紋完全隔離開來?！边@一分析的結(jié)果使本田能夠適應(yīng)準雙曲面齒輪的制造工藝，從而有助于防止低檔齒輪生產(chǎn)中的負面噪音發(fā)展。




利用密集和區(qū)域三維數(shù)據(jù)，對波紋度進行量化；此外，正如本田所做的，頻率分析方法可以應(yīng)用

較快地測量陡峭的側(cè)翼

本田說，高分辨率和可重復(fù)的測量，即使很難獲得幾何形狀，如陡峭的側(cè)翼，也是另一個將InfiniteFocus 3D顯微形貌與粗糙度光學(xué)輪廓儀與其他計量供應(yīng)商區(qū)別開來的基準。這就是Naoto Syukushima所稱的對新測量系統(tǒng)的較初需求：“與Bruker Alicona的合作始于我們正在尋找一種也能測量陡峭側(cè)翼的測量裝置?！彼又f：“我們以前使用的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足我們的要求了?！笔褂肐nfiniteFocus，我們測量得較快，獲得更多有意義的信息?！拔覀冏兊幂^有效率了！”本田說，其他方面也促成了這種效率的提高，包括3D測量系統(tǒng)的高用戶友好性，用于快速和容易識別磨損的3D顏色報告，以及具有不同表面光潔度的側(cè)翼的高測量性能。后者是由于磨損或不同的磨損階段以及側(cè)翼相關(guān)的不同反射特性。Syukuma提到了另一個好處：“我們的部件通常測量250 mm x 250 mm?！蔽覀儨y試過的其他測量系統(tǒng)不能用于這個測量體積。




基于區(qū)域的三維測量齒輪側(cè)面、表面特征映射到整個表面

對于本田來說，有一個較決定性的因素，InfiniteFocus 3D測量系統(tǒng)提供了成功實現(xiàn)波浪度分析的條件。“我們可以輸出3D，然后應(yīng)用我們自己的分析程序。在我們的例子中，這些是頻率分析方法?！币虼?，本田在齒輪側(cè)翼波浪度的量化方面建立了一個新的標準。這一過程的**證明了這一部門的重大影響和**作用。






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