建议的方法确定纠正和警告行动的内容允许
用于系统识别纠正措施,有效提高圆柱齿轮的质量。

T.介绍了数控滚齿机系统技术诊断中对齿侧轮廓诊断参数的主要规定。提出了将诊断过程嵌入齿轮制造周期,提高齿轮制造质量的方案。该方案具有通用性,适用于任何齿轮加工操作。它包括几个连续的步骤-相对于极限值的评价指标,识别齿廓误差的技术结构,识别和分析齿廓侧面的诊断偏差,指示。改进周期的每一步都必须确定导致齿轮制造质量恶化的过程中的负面因素。技术诊断剖面诊断指标的应用,允许检测的偏差的技术条件的机器部件,调整,或调谐机械。确定了齿轮齿侧轮廓不合格误差的最重要技术部件的诊断指标。这种质量改进方案的优点是比传统的统计质量管理方法更有效。

1介绍

通常,机器系统的技术诊断在乐器收集和分析机器系统技术条件的各种指标的分析中,以确定其组件与护照数据的遵守程度。

在生产条件下,机械零件几何精度的估计方法得到了广泛的应用。测量由传统的机械指标、现代电子或激光系统(Renishaw激光系统C-ALS)进行[1,2]。根据测量结果,估计出机器模块的几何偏差和移动旋转模块的跳动。另一种技术诊断是通过振动指标来评估模块的性能。通过振动诊断复合物在选定的测点测量振动谱的参数或[3]应变片记录它们。此外,还使用了特殊的诊断方法,以综合评估空闲状态下移动机器模块的几何精度和定位精度的技术条件。该评估是通过固定在机床主轴上的高精度圆盘(system F. Ballbar QC20-W)的轨迹变化坐标来执行的。技术诊断根据设备检查时间表进行。根据获得的指标值计划设备维修-更换易损件设备的小,平均,或基本修复设备的轨道,更换丝杠,滚珠丝杠,和其他运动部件的机械。请注意,符合机器模块护照数据并不能保证产品质量。 For example, the machine system corresponding to the passport data can be a source of inappropriate products in the event of deviations of quick-change clamping equipment or adjustment parameters, individual for different batches of parts. Thus, the planned procedures of technical diagnostics are not integrated into the processes of improving the quality of production.

复杂工程产品的生产与同时提供了一系列相互关联的机器零件元件精度的复合物。为了减少其变化,使用其他质量管理方法,其应用通过系统测量输出量[4]。这些方法包括概率和统计分析,各种类型的控制图,技术准确性评估等。其申请结果是关于测量指示剂形成过程的情绪和稳定性的结论。如果检测到进程索引不一致,则其不合格值的实际原因仍未披露。为了识别索引不一致,需要无计划的额外研究,包括使用技术诊断。因此,产品质量管理方法与计划技术诊断的过程无关[5,6]。许多现代研究旨在提供各种指标,通过构建不同程度的依从性的成型过程的模型来提供切割工具的参数的各个指标,而不会注意关键指标的建模冠凹陷的加工侧表面的精度。

渐开盲档案的错误是[9]误差渐开线简介:总误差,fα,方向剖面,FHα,轮廓的形状,fFα,齿面纵向轮廓误差:总误差Fβ,纵向,FHβ和纵向轮廓的形状,fFβ

上述几何参数的测量是由专门的坐标测量机进行的。测量机加工的结果是测量几何精度指标的标准协议,其要求包含在标准文件中(图1)。

图1:测量和计算中心klingelnberg p。65齿轮轮廓指示器(表1)。1 - 数据测量齿轮。图2,3 - 齿轮齿轮廓的定量指示剂的分层图。图4,5 - 齿轮齿的轮廓纵向的概况纵向的剖视图的领域。6 - 纵向方向上的尺度场翻膜。7 - 横向上的尺度场翻膜。

测量规程标准的强制性要求是,在齿[9]的末端部分和沿齿[9]的长度存在齿腔的侧面轮廓。该方案还包含关于错误量的定量数据。企业控制服务部门使用指标的测量值来评估制造齿轮的适用性,但不用于逐渐减少测量误差值变化的更流行的任务。指标值变化的减少与及时组织用于齿轮铣削的机床技术诊断的目的有关。

2理论部分

考虑允许及时开发纠正性和预防措施的水平的内容,以提高齿轮铣床技术诊断过程的效率。在第一级,进行制造产品的标准测量。进行产品符合性评估和测量协议的累积。如果产品是合适的,并且所有指示器对应于最大集合,则不使用级别2。如果检测到差异,则根据第二级的含量构建曲线的测量误差的计量结构(图3)。计量结构由计量指标的嵌套确定。可以通过从一个级别到另一个级别的误差值的贡献来估算指标的嵌套。例如,可以基于以下关系找到纵向轮廓误差对总侧表面误差的贡献:

在哪里

FΣL.是侧面轮廓的总误差水平,千分尺。

Fα配置文件错误,微米。

FHα角误差,mkm。

ffαmkm形状误差。

用于实现第三级的信号,用于识别铣床节点偏差的诊断信号。实现第三级分析的信号是贡献系数超过阈值。阈值是70%。

在第三级分析中,对剖面的几何参数进行分析,揭示最可能导致剖面偏离标称位置的操作负面技术因素。

嵌入技术诊断和质量改进过程的方案的优点是仅在违反计量指标结构的情况下执行纠正措施,表明迫切需要其实施。

结合图2所示的精度指标的技术结构,提出了在提高产品质量过程中嵌入技术诊断程序的方案。

图2:CNC齿轮测量机的标准协议分析水平,以减少齿轮铣削操作中的轮廓误差值的变化。

它由几个连续的步骤——这个概要文件的评估相对于极限的值,这个概要文件的识别技术结构的错误通过计算组件的贡献因素(图3),和概要的分析诊断指标偏差的齿形的迹象。所提方案的每一步都能根据其重要性找到工艺过程的不一致和消极因素。改进周期是通用的,适用于粗加工和精加工。

图3:齿轮齿形误差的计量结构。

让我们考虑更详细地详细介绍在产品改进过程中嵌入技术诊断程序的个别步骤的内容。第一步的实现是在配置文件指示符指定值中找到不一致。如果检测到它们,则该方案的第二步被激活。它包括计算和评估错误的贡献的重要系数。

矫正行动的内容是通过诊断迹象的存在,偏离其名义位置的侧面的牙齿轮廓。造成剖面诊断特征的原因是已知和明确的工艺因素[10]。例如,周期波渐开线轮廓的存在表明有打刀芯轴。在这种情况下,诊断特征是图的波段的步长和频率。齿廓中线的正斜度表明存在一个前角,在主平面上扭曲了刀齿的轮廓,导致齿变薄。这种情况的诊断标志是侧面中线的角度和倾斜角的标志。为了确认已识别的诊断特征的存在,使用改变了的工具轮廓或轨迹的图形下入。

已识别和经常发生的诊断标志输入相应的工作齿轮滚动工作场所的数据库。额外的功能包含在制造商齿轮加工系统的参考数据中。数据库不断更新已识别的诊断指标,这允许更有效的纠正和预防措施来提高齿轮的制造质量。

作者基于识别汽车组分诊断质量指标的鉴定,作者对其他类型的部件进行了类似的方法,这表明了产品改善的高效率[11]。

3实际实现

让我们考虑对在CNC齿轮铣削操作上处理倾斜齿轮的实施例的技术的实际应用的示例。

在第一级的符合性评价中,确定了极限值的值,即生产失修的误差方差,形成了渐开线轮廓线误差和轮廓线方向。

然后,在第二级,确定了指标的计量结构,结果显示,从80%到100%的轮廓形状误差,所有6个被测量的牙侧面都超过了70%的阈值水平(图4a)。

图4齿形误差计量结构中的齿形误差显著性系数变化曲线图a)渐开线齿形误差显著性,b)齿形方向误差显著性。

对于纵向轮廓的偏差,在牙齿的六个测量侧面中,有四个侧面的方向误差超过了阈值,从100%到110%(图4b)。

超过阈值就需要使用一种机制,根据标准测量方案中提供的轮廓图来识别诊断指标。

根据[9]中给出的诊断特征,从牙冠纵向轮廓的不同角度倾斜度可以识别出以下诊断特征。产生这一特征的原因是当旋转蜗杆铣床进给线的工作台时,不同角度位置的齿轮芯轴偏离垂直轴。通过进行调整工作,使芯轴的位置与小时型指示器的位置一致,可以消除偏差。

齿变薄的原因是铣刀齿前角的存在。波动的原因可能很复杂。这可能是芯轴上的刀齿跳动,跳动,或在调整时芯轴污染或刀具进给机构的侧隙。

图5:渐开线轮廓图a)渐开线轮廓图b)纵线轮廓图

渐开线廓线的轮廓图(图5a)揭示了几个诊断特征:左侧的头齿轮齿减少,山谷两侧的波状廓线,以及左右两侧齿廓的倾斜形状。

造成齿廓形状倾斜的原因是刀具刃磨的偏差。有可能是轧机在制造或返工时螺旋线的螺距有误差。

因此,仅在消除了诊断符号的上述原因之后,才能降低轮廓偏差的变化。

4总结

提出的识别纠正和警告动作内容的方法可以系统地识别纠正动作,从而有效地提高圆柱齿轮的质量。文章中描述的方法的应用要求该公司为技术控制服务人员介绍附加功能,数控齿轮铣床的调节器,在单一信息系统中引入标准测量协议的数据注册,以及维护一个数据库的诊断特征的概要文件。该方法的引进,鼓励公司在齿轮铣削关键工序中不断提高产品质量水平。

参考

  1. 湄Z对数控铣床定位误差测量可靠性的研究。物理杂志:会议系列;2019年。
  2. 王志强,王志强,王志强,等。基于诊断系统的技术改进。Procedia CIRP;2012.
  3. Žarnovský J, Kovác I, Mikuš R, Fries J, Mošat ' M.数控加工中心主轴振动诊断。manf Technol 2019;19(2):350 -356。
  4. M. Kane,基于生产过程模拟的直齿圆柱齿轮质量控制,机械工程学报34(2016)393 -403。
  5. 通过测量制造零件的精度来诊断机器系统的方法。IOP系列会议:材料科学与工程;2018年。
  6. 王志强,王志强,王志强,等。汽车零部件质量管理中测量的信息价值。Lect Notes Mech Eng 2019;0(9783319956299): 1657 - 1666。
  7. Totolici S,Teodor V G,Baroiu N,Oancea N用于螺旋齿轮的蠕虫齿轮驱动的新档案。IOP系列会议:材料科学与工程;2018年。
  8. 一种减小直齿圆柱齿轮滚齿加工齿形误差的方法。Int J Mech Prod Eng Res Dev 2019;9(4):1-10。
  9. 圆柱齿轮。ISO系统。侧面公差分类。第1部分。齿轮齿翼相关偏差的定义和容许值。
  10. Delavy J F, Cadisch J, Thyssen W, Schacke P, Schwaighofer R齿轮磨削Reishauer AG Zurich, 1993。
  11. 王志强,王志强,王志强。基于诊断测量组织的汽车零部件几何参数偏差控制研究。Procedia工程;2017.

这篇文章(https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1546/1/012028/meta)是根据Creative Commons归因3.0许可的条款和条件分发的开放式访问文章。它已被编辑为符合风格雷竞技官方微博杂志。