---

Для тесту ТНР потрібно здійснити кілька ліній сканування.

На тести R і ТНР більше впливають робочі характеристики системи зондування, тоді як тест Е належить і до системи зондування, і до сумарної погрішності.

Альтернативно використовують плиту з кульками, щоб перевірити точність КВМ. Плита з кульками складається з пластини зі сталі або іншого матеріалу, на якій розміщено в прямо­кутній сітці координат високоточні кульки, див. рисунок 9. За допомогою спеціального програм­ного забезпечення положення кульок автоматично вимірюють і порівнюють з відкаліброваними положеннями. Плиту з кульками встановлюють у різних орієнтаціях в об’ємі вимірювання, тобто паралельно координатним площинам і по діагоналі.

Для приладів КВМ з поворотними столами також потрібно дотримуватися методик ISO 10360, див. рисунок 10.

Рисунок 10 — Випробування на поворотному столі

Збір даних і система обробки складається з головки щупа, механізму вимірного давана і системи реєстрації даних.

Вибирають і перевіряють стан щупа й записують його розмір і геометрію. Контролюють поло­ження щупа на приладі повторним таруванням або використовують установний пристрій виробника.

Сферичні наконечники щупа використовують часто, особливо на керованих комп’ютером генеративних або КВМ приладах. Сферичні наконечники щупа менше зазнають зношування, з меншою ймовірністю залишають слід на бічній поверхні зуба і краще прилаштовані до методів тарування керованого комп’ютером положення, ніж гострі наконечники щупа.

Генеративні прилади виміряють похибки геометрії як відхили від твірної номінальної гео­метрії. Перевіряння евольвентного профілю передбачає формування номінальної евольвенти згідно з особливістю постійного підіймання форми тієї кривої. Під час таких перевірянь центр сфе­ричного наконечника головки і його точка контакту з поверхнею зуба утримуються в межах пло­щини зачеплення. Перевіряння генеративної ґвинтової лінії виконують згідно з формуванням но­мінальної ґвинтової лінії. Перевіряння генеративного кроку зубців передбачає обертове позицію- вання зубчастого колеса згідно з ідеальними рівномірно розміщеними розташуваннями зубців. На немодифікованих евольвентних ґвинтових бічних поверхнях зубців точка контакту між сферичним наконечником щупа і бічною поверхнею зуба буде лишатися постійною протягом випробовувань, проведених згідно з цими генеративними методами. Зміни вектора контакту і сферичності на­конечника щупа не є істотними проблемами в цьому випадку.

Проте бічні поверхні зубців можуть представляти суттєві відхили від евольвентної геометрії. Це може бути внаслідок навмисної модифікації, такої як зріз вершин або непередбачені виробничі відхили. Суттєві відхили від евольвентної геометрії спричинять зміну в векторі контакту, яка може впливати на спостереження положення і контуру цих ділянок відхилу, навіть під час застосування генеративних методів перевіряння. У таких випадках, можливо, буде необхідним застосовувати програмне коригування даних перевірки.Використання сферичних наконечників щупа спричинить уявне заокруглення на кінцях бічних поверхонь зубців, навіть за наявності відносно гострих країв. Це звичайно трапляється на зовніш­ньому діаметрі під час перевіряння евольвентного профілю і на торцях бічної поверхні під час перевіряння ґвинтової лінії. Таке уявне заокруглення можна вилучити застосуванням виправлень програмного забезпечення. Альтернативно, ним можна просто знехтувати, оскільки очевидне заокруглення виникає тільки поза краєм бічної поверхні зуба. Оцінювання заокруглення краю або особливостей фасок, звичайно, краще виконують приладами, відмінними від тих, що призначені для метрології профілю поверхні зубчастого колеса.

Сферичні наконечники щупа виконують вищий рівень механічної фільтрації даних перевірки, ніж гострі наконечники щупа. У більшості випадків це не істотна проблема.

КВМ зазвичай не використовують генеративні методи. Швидше геометрію профілю поверхні зуба розглядають як ряд точок, кожна з набором трьох розмірних координат. Під час таких тестів точки контакту між сферичним наконечником щупа і бічними профілями зубців будуть значно змінюватися. Щоб досягти дійсних вимірів, ця зміна вектора контакту має пристосовуватися пов’язаною комп’ютерною програмою. Сферичність наконечника щупа також має бути враховано.

Полярна КВМ типово вимірює ґвинтову лінію зуба й евольвентний профіль згідно з генера­тивними методами. Це передбачає трасування поверхні зуба вздовж ряду радіальних точок, у той час обертанням змінюється позиція зубчастого колеса, необхідна, щоб підтримувати кон­такт з вимірювальним давачем.

Гострі (з малим радіусом) наконечники щупа часто використовують у генеративних прила­дах, але не всюди в КВМ. Гострі наконечники щупа краще пристосовані до механічних методів тарування положення, ніж сферичні наконечники щупа. Звичайно використовують гострі нако­нечники щупа різцевого типу і дискового типу (одиночний або подвійний конічний).

Різцевий тип є відносно простим, щоб тарувати позицію контактом з точною оправкою відомого діаметра. Ця практика дієва тільки тоді, якщо наконечник щупа різцевого типу підтри­мується гострим, таким чином це гарантує, що контакт буде здійснюватися тільки кінцем нако­нечника. Звичайно щупи різцевого типу використовують тільки в контрольно-вимірювальних при­ладах евольвентних профілів.

Наконечники щупа дискового типу є більш вимогливими для роботи й обслуговування з потрібною точністю. Вони можуть бути використані в позиціюванні оправки, але часто натомість використовують спеціальний пристрій. Щупи дискового типу особливо добре пристосовані до приладів, що перевіряють евольвентний профіль і лінію нахилу зуба.

Порівняно зі сферичними наконечниками щупа, гострі наконечники щупа менше зазнають впливу суттєвих відхилів профілів зуба від евольвентної геометрії, створюють менше механічне фільтрування даних перевірки і створюють дуже мале уявне заокруглення краю під час випробову­вання евольвентних профілів. Гострі наконечники щупа дискового типу утворюють уявне заокруг­лення краю під час перевіряння ґвинтової лінії, рівнозначні тим, які спричинені сферичними нако­нечниками щупа.

Нижче наведено пояснення і загальні нормативи щодо критичних похибок вимірювання контактним давачем. Методи оцінювання стосуються переважно механічних приладів для зуб­частих передач з використанням електронної або механічної системи вимірювання контактним давачем. Для контрольованих комп’ютером вимірювальних систем, таких як КВМ(и) або генера­тивного типу ПВП (програмовані вимірювальні пристрої), потрібно дотримуватися рекомендацій виробників під час оцінювання системи вимірювального давача і регулювання.

Див. таблицю 2 щодо точності вимірювального давача і нормативів вимірювальної системи.

Більшість систем вимірювальних давачів двонаправлені так, щоб вони могли вимірювати ліві і праві бічні поверхні зубців. Важливо, щоб вимірювальний давач був перевірений в обох напрям­ках. Також беруть до уваги, що динамічні характеристики не перевіряють за цією методикою випробування.Таблиця 2 — Нормативи системи вимірювального давана

Оцінювання коефіцієнта передавання контрольно-вимірювальної системи передбачає порівняння фактичних відхилів давана зі значенням відхилу, вказаного кінцевим вихідним при­строєм (див. рисунок 11). Коефіцієнт передавання буде вимірюватися величиною відхилу давана відносно повної шкали системи для кожного напряму, доступного на приладі. Це має бути зроб­лено, переконавшись, що всі вимірювання виконано під час руху в тому самому напрямі. Це може бути здійснено використовуванням плоскопаралельних кінцевих мір довжини, мікрометра, калі­брованої ступінчастої або плоскої осьової лінійки чи іншого каліброваного пристрою. Підносять давач до відомої позиції на одному кінці шкали в зазначеному наперед напрямі. Використову­ючи один із вищезазначених методів, підносять давач до позиції в іншому кінці шкали, наближа­ючись у тому самому напрямі, як раніше. Коефіцієнт передавання має бути відрегульовано як потрібно, щоб отримати прийнятне порівняння між фактичним відхилом і вказаним відхилом.

Р

Розміри у міліметрах

Познаки

1 — лінійний давач на основі диференційного трансформатора LVDT,

2 — підсилювач давача (аналоговий),

З — аналоговий пристрій до цифрового перетворювача,

4 — кінцевий пристрій зняття показів — цифровий,

5 — кінцевий пристрій зняття показів — стрічкова діаграма

исунок 11 — Коефіцієнт передавання контрольно-вимірної системи

Додатково до цього випробування потрібно зробити додаткові вимірювання, щоб перевірити лінійність, і двонаправлені вимірювання, щоб перевірити холостий хід. Див. рисунки 12 і 13.

Познаки

X — відхил давача, мм,

Y — погрішність коефіцієнта передавання

Рисунок 12 — Лінійність системи LVDT

Рисунок 13 — Лінійність зі ступінчастим калібром

Холостий хід може бути описаний, як різниця між показами давача, коли він перебуває точно в такій самій позиції після наближення з протилежних напрямів. Див. рисунок 14.

Цей холостий хід можна визначити ретельним вимірюванням каліброваного перепаду на евольвентному профілі або ґвинтовій поверхні. Оскільки неможливо передбачити, що поверхня перебуває точно в такій позиції на обох боках перепаду, глибину перепаду треба вимірювати двома способами. Перший: підносять давач до відомої позиції проти поверхні, що поряд з пере­падом, рухаючись у плюсовому напрямі, потім вимірюють глибину перепаду. Другий: повторюють вимірювання після піднесення давача до відомої позиції, рухаючись у мінусовому напрямі. Різниця у виміряній глибині є холостим ходом.

Вищезазначені еталонні зразки неможливо використовувати на приладі вимірювання кро­ку зубців. Один метод використовує оправку зі шліфованою лискою. Підносять давач до відомої позиції на концентричній частині поряд з лискою, рухаючись у плюсовому напрямі, й обертають оправку, щоб виміряти глибину лиски. Потім повторюють вимірювання піднесенням давача до відомої позиції, рухаючись у мінусовому напрямі. Різниця у виміряній глибині є холостим ходом.

Познаки

1 — поверхня зуба з заглибленням,

2 — холостий хід,

З — зняті покази виявленого відхилу

Рисунок 14 — Холостий хід системи вимірювання

Іншим методом вимірювання холостого ходу є наближення до тієї самої позиції на коорди­натній шкалі лімба з протилежних напрямів із давачем напроти фіксованого об’єкта. Різниця між показами давана є холостим ходом. Потрібно звертати увагу на гарантування відсутності холо­стого ходу в координатній шкалі лімба/головці зчитування, інакше цей метод дасть помилкові результати.

Виміри охоплюють відхили багатьох різних довжин хвиль або частот. Фільтр, який зменшує короткохвильові (високочастотні) дані, називають низькочастотним фільтром. Це тільки один тип фільтрування, звичайно застосовуваний приладами метрології зубчастих передач. Воно спричи­няє вирівнювання даних і знехтування впливами структури поверхні.

Важливо знати тип використаного фільтрування: механічний, електричний та математич­ний. Див. рисунок 15.

Познаки

1 — форма наконечника давана — механічне фільтрування,

2 — аналоговий підсилювач давана — електронне або механічне фільтрування,

З — аналог до цифрового перетворювача — вхідний сигнал може бути відформатований активним низькочастотним електронним фільтром,

4 — цифровий фільтр програмного забезпечення — після перетворення відхилу до цифрових значень, програмне забезпечення може застосовувати цифрове фільтрування,

5 — аналоговий індикатор — вхідний сигнал може бути сформований електромеханічним фільтру­ванням індикатора,