齒輪是最常見的需要用巴克豪森噪聲法進行分析的零件。
制造齒輪需要多個操作過程,其中齒面磨削是一個關鍵步驟。30多年來,巴克豪森噪聲分析一直被普遍用于檢測齒輪磨削燒傷。本文將分享如何使用巴克豪森噪聲法分析齒輪以及可用的產(chǎn)品類型的信息。
齒輪分析參數(shù)
掃描區(qū)域
不同探頭檢測路線示意圖
巴克豪森噪聲探頭與要掃描的表面有點或線形接觸。掃描表面的方法有很多種,通過不同類型的掃描程序,可以*分析齒面,或者將分析區(qū)域定向到通常出現(xiàn)燒傷的表面。巴克豪森噪聲分析法是一種非常靈敏的方法,因此即使掃描線不直接穿過最嚴重燒傷的部位,探頭也會檢測到燒傷。
掃描速度
齒輪的最大掃描速度建議為50 mm/s。掃描速度是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的參數(shù)之一,最大速度取決于材料和探頭類型。如果掃描速度過高,微觀結構的最細微變化可能就無法被檢測到。
分析結果
巴克豪森噪聲分析儀采用的是一種比較方法,用戶需要使用主樣品程序確定其產(chǎn)品的可接受水平。主樣品程序可以通過X射線衍射測量或酸洗法驗證,巴克豪森噪聲檢測結果可以用數(shù)字或圖形方式表示。
未檢測到磨削燒傷時,結果如下例所示。圖中顯示的每條線都是齒輪表面上的一條掃描線。
下圖顯示的是嚴重燒傷的情況:
齒輪探頭
用于直齒輪和斜齒輪的齒面和齒根的齒輪探頭 (GearScan 500) 示例。
探頭與待測表面之間的接觸對結果有很大影響,不同的齒輪表面有不同種類的探頭與之相匹配。 齒面可以用直邊探頭測量,齒根需要帶圓頭的探頭。 在某些情況下,根據(jù)齒輪幾何形狀,同一個探頭可用于所有表面。對于不同尺寸的齒面,有不同尺寸的探頭可供選擇。至于多大的齒輪可以測量沒有限制。對于模數(shù)在2以內(nèi)的小齒輪,Stresstech有標準的探頭可選。
使用接觸齒根和齒面探頭測量。
在標準齒輪探頭中,有一個測量通道。探頭可以是單面的也可以是雙面的,為盡量減少齒與齒之間的移動時間,建議使用雙面探頭,錐齒和準雙曲面齒輪的探頭可以是單面的,也可以是雙面的。 當探頭為雙面時,探頭的一側用于凸面,另一側用于凹面。
錐齒輪探頭示例。
在某些情況下,準雙曲面齒輪需要探頭的Plus選項。巴克豪森噪聲探頭Plus選項可以測量更小和更復雜的表面。
自動化磨削燒傷檢測系統(tǒng)檢測齒輪磨削燒傷
GearScan 500 (左圖) ,RoboScan S (右圖).
齒輪可以采用帶有手動探頭的分析儀進行測量,也可以采用機器人系統(tǒng),如RoboScan S或GearScan 500多軸系統(tǒng)來分析。
RoboScan S
RoboScan S Vertical專為滿足中小型圓形對稱零件(如齒輪和客車軸)的質(zhì)量控制需求而設計。使用RoboScan S 創(chuàng)建測量程序可以通過逐點指導機器人或使用名為 EasyGear 的特殊軟件來完成,齒輪參數(shù)和測量參數(shù)在此軟件中完成處理。RoboScan系統(tǒng)適用于從簡單的直齒輪到準雙曲面的各種齒輪。
使用RoboScan S 逐點創(chuàng)建掃描
程序
GearScan 500 是一種自動磨削燒傷和熱處理缺陷檢測系統(tǒng),專為滿足中小型齒輪的質(zhì)量控制需求而設計。GearScan 500 始終配備EasyGear軟件,適用于直齒輪和斜齒輪。
EasyGear軟件
EasyGear參數(shù)示意圖
EasyGear是ViewScan軟件的擴展,更具可視化,無論是GearScan 500巴克豪森檢測系統(tǒng)或是機器人系統(tǒng)都可以為不同類型的齒輪創(chuàng)建測量路徑,軟件適合不同類型的直齒輪和斜齒輪,齒面和齒根區(qū)域都可以創(chuàng)建測量路徑。EasyGear可以將幾何參數(shù)可視化為3D模型,以簡化感知齒輪測量。