齒輪齒面波紋度的光學(xué)三維測(cè)量技術(shù)

時(shí)間：2022-07-30作者：優(yōu)爾鴻信檢測(cè)技術(shù)(深圳)有限公司瀏覽：478

齒側(cè)的波紋會(huì)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(cè)量技術(shù)，成功地將波紋度與側(cè)面粗糙度進(jìn)行了分離和量化。通過(guò)應(yīng)用聚焦變化和頻率分析方法，研究開(kāi)發(fā)小組能夠識(shí)別并成功地減少干擾噪聲。




優(yōu)化準(zhǔn)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(duì)矛盾。對(duì)于汽車工業(yè)來(lái)說(shuō)，這意味著要避免NVH現(xiàn)象(“噪音、振動(dòng)、刺耳”)。干擾噪音可能有他們的原因在變速箱的動(dòng)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(cè)量系統(tǒng)來(lái)識(shí)別和測(cè)量側(cè)面的波紋度，使**汽車制造商能夠優(yōu)化準(zhǔn)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(zhǔn)雙曲面齒輪特別具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈兪歉哳l的，因此往往會(huì)傳遞振動(dòng)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(lái)源，本田使用了alicona光學(xué)三維掃描儀高分辨率測(cè)量?jī)x器InfiniteFocus。形狀和粗糙度測(cè)量系統(tǒng)是汽車集團(tuán)的理想解決方案，其原因有：一方面，它還測(cè)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(cè)量齒輪側(cè)翼的InfiniteFocus測(cè)量裝置；該系統(tǒng)允許測(cè)量陡峭的側(cè)面，并過(guò)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(cè)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(duì)于本田來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的2D成像技術(shù)并沒(méi)有帶來(lái)所要求的結(jié)果。波紋度往往是由銑刀等刀具標(biāo)記疊加而成的，這使得將它們與粗糙度完全隔離起來(lái)是很有挑戰(zhàn)性的。二維表面輪廓測(cè)量方法或觸覺(jué)測(cè)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(cè)量系統(tǒng)InfiniteFocus提供了更多的可能性。動(dòng)力總成原型部的Naoto Syukuma解釋道：“Ra值不足以驗(yàn)證側(cè)面的真實(shí)表面狀態(tài)，因?yàn)樗鼈冎徊蹲絾屋喞€。另一方面，基于面積的sa值，我們可以通過(guò)各種濾波方法將表面特征映射到整個(gè)表面上，然后將它們與波紋完全隔離開(kāi)來(lái)?！边@一分析的結(jié)果使本田能夠適應(yīng)準(zhǔn)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(fù)面噪音發(fā)展。




利用密集和區(qū)域三維數(shù)據(jù)，對(duì)波紋度進(jìn)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(cè)量陡峭的側(cè)翼

本田說(shuō)，高分辨率和可重復(fù)的測(cè)量，即使很難獲得幾何形狀，如陡峭的側(cè)翼，也是另一個(gè)將InfiniteFocus 3D顯微形貌與粗糙度光學(xué)輪廓儀與其他計(jì)量供應(yīng)商區(qū)別開(kāi)來(lái)的基準(zhǔn)。這就是Naoto Syukushima所稱的對(duì)新測(cè)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(cè)量陡峭側(cè)翼的測(cè)量裝置。”他接著說(shuō)：“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(cè)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(shuō)，其他方面也促成了這種效率的提高，包括3D測(cè)量系統(tǒng)的高用戶友好性，用于快速和容易識(shí)別磨損的3D顏色報(bào)告，以及具有不同表面光潔度的側(cè)翼的高測(cè)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(gè)好處：“我們的部件通常測(cè)量250 mm x 250 mm?！蔽覀儨y(cè)試過(guò)的其他測(cè)量系統(tǒng)不能用于這個(gè)測(cè)量體積。




基于區(qū)域的三維測(cè)量齒輪側(cè)面、表面特征映射到整個(gè)表面

對(duì)于本田來(lái)說(shuō)，有一個(gè)較決定性的因素，InfiniteFocus 3D測(cè)量系統(tǒng)提供了成功實(shí)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(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)。這一過(guò)程的**證明了這一部門(mén)的重大影響和**作用。






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