Страница 5: ДСТУ ISO/TR 10064-5:2007. Передачі зубчасті циліндричні. Правила приймання. Частина 5. Рекомендації щодо оцінювання інструментів для вимірювання зубчастих передач (62196)

6 — цифровий індикатор — додаткове цифрове фільтрування можна застосовувати до обох проб

Рисунок 15 — Типи фільтрування

Механічне фільтрування обмежує зібрані дані випробовування довгохвильовими (низькоча­стотними) значеннями і тому є фільтруванням низькочастотного типу. Це відбувається, коли поверхня наконечника давана перекриває високочастотні (короткохвильові) нерівності поверхні, таким чином придушуючи відхили в тій частині спектра.

У більшості випадків довжини хвиль, усунені з даних випробування механічними фільтруваль­ними діями сферичного наконечника щупа, не є значними. У застосуваннях, що вимагають долу­ченая цих дуже високочастотних даних, можна встановити конструкції щупів менших радіусів.Під час використання давана довгої досяжності з малим наконечником потрібно остеріга­тися, щоб інерція пружних мас давана вимірювального приладу не згладжувала траєкторію фак­тичної форми зуба.

Електричне фільтрування обмежує зібрані дані випробовування довгохвильовими (низько­частотними) значеннями і тому є фільтром низькочастотного типу. Протягом електричного фільтрування сигнал даних випробовування проходить від головки давана через контур (RC) електричного фільтрування і остаточно до вихідного пристрою спостереження даних.

Контури електричного фільтрування розроблені, щоб досягти усунення високочастотних даних випробування за встановленої довжини хвилі, названої частотою відсічки. Всі дані за частот суттєво вищих, ніж частота відсічки, будуть усунені.

Невдалим ефектом електричного фільтрування RC є фазове зміщення даних, що може впливати на аналізування результатів випробування.

Математичне фільтрування вимагає, щоб дані випробування спочатку було перетворено із аналогових до цифрових і дозволило обробку цифровим комп’ютером. Звичайно доступні два загальні типи математичного фільтра. Перший тип емулює характеристики електричних фільтрів (з або без фазозмінної характеристики контура RC). Інший тип спирається на математику Гауса. Рекомендується використання цифрового фільтра Гауса, основаного на характеристиках передавання амплітуди синусоїдальної хвилі і у відповідності зі стандартами ISO.

Корисною була б можливість проглянути дані випробування під час застосування різного математичного фільтрування.

Заключною процедурою є оцінення погрішності процесу вимірювання. Рекомендовано використання еталонних зразків, таких як ті, що описанно в розділі 6, і методики оцінення погріш­ності вимірювання, такої як ті, що описано в розділах 7, 8 і 9. В розділі 11 наведено правила з визначення придатності до використання процесу вимірювання і рекомендації для зменшення погрішності вимірювання.

6 ЕТАЛОННІ ЗРАЗКИ

Еталонним зразком є будь-який відповідний об’єкт, що має нерозривний ланцюжок просліджу- ваних калібрувань з правильним трактуванням погрішностей вимірювання на кожному етапі ланцюжка. Еталонні зразки звичайно мають високоточні базові поверхні, щоб встановити базо­ву вісь і високоякісні випробні поверхні типових представників геометрії бічної поверхні зуба евольветнтної гелікоїдальної зубчастої передачі. Еталонні зразки мають бути подібні за розмі­ром і геометрією до виготовлених зубчастих передач, інспектованих на вимірювальному приладі. Еталонні зразки мають зберігатися за таких самих умов навколишнього середовища, як і вимірювальний прилад зубчастих передач, і бути захищеними від пошкодження або корозії.

Ключовою характеристикою еталонних зразків є їх геометрична стабільність. Адекватна стабільність є невід’ємною вимогою порівняльного методу оцінювання погрішності вимірювання. Оскільки дуже важко виявити проблеми зі стабільністю в еталонних зразках під час використання, важливо, щоб їх конструкція, матеріал, виготовлення і користування мінімізували нестабільність.

Елементи еталонного зразка, такі як бічна поверхня й основні параметри зуба, мають відпо­відати ISO/TR 10064-1.

Еталонні зразки звичайно встановлюють між центрами на випробувальному приладі. Це зручно і прийнятно, хоча є багато інших можливих конфігурацій. Проте, оскільки фізична орієн­тація еталонного зразка до приладу може впливати на результати випробування, то еталонні зраз­ки мають бути забезпечені відповідними базовими поверхнями, щоб дозволити підтвердження правильного установлення. Типово ця вимога реалізується розташуванням ідентифікаційних базових діаметрів у напрямі кожного кінця еталонного зразка. Величина і кутова орієнтація параметрів биття цих базових поверхонь має бути долучена в дані сертифіката еталонного зразка і підтверджу­ватися як частина методики калібрування випробувального приладу евольвентного профілю.Еталонні зразки також можуть бути сконструйовані без забезпечення установки між центра­ми на випробувальному приладі. Такі еталонні зразки мають бути забезпечені або двома базо­вими діаметрами, розташованими біля кожного кінця еталонного зразка, або одним базовим діаметром і базовою поверхнею, розташованою на одному торці Для цього типу еталонного зразка вимагається ретельне позиціювання еталонного зразка так, щоб мінімізувати биття базових поверхонь. Еталонні зразки цього типу мають кругову діаграму, що документує величину й орієнтацію биття цих базових елементів, включно з сертифікатом підтвердження.

Як указано в ISO 18653, є багато методів і еталонних зразків, які можна використовувати для калібрування. У 6.2.2—6.2.5 наведено запропоновані конструкції еталонних зразків, які викори­стовують фактичну форму евольвентного зуба.

Еталонний зразок, зображений на рисунку 16, є одним способом використання фактичної форми евольвенти зуба. Ця конструкція дозволяє контролювати евольвенту з основних пара­метрів за допомогою обкату і суміщення на основному колі.

Розміри у міліметрах

Рекомендовані пропорції початковий діаметр 24 т_п і стандартний кут профілю 20°

Познаки

1. — основне коло,

2. — радіальна база,

З — осьова база

Є багато методів і еталонних зразків, які можна використовувати для калібрування. Еталон­ний зразок, зображений на рисунку 17, є одним зі способів використання фактичної форми ґвин­тової лінії зуба.

Цей еталонний зразок можна використовувати між центрами або розташовувати на нижній відшліфованій поверхні. Осьові і радіальні контрольні заплечики передбачені для визначення, чи еталонний зразок належним чином розміщений на приладі, що калібрують. Використовують або обидві радіальні базові поверхні, або одну радіальну й осьову поверхню. Еталонний зразок має одну праву і одну ліву ґвинтові лінії зуба та один проміжок без нахилу лінії зуба. Кут нахилу лінії зуба для проміжків з правою (RH) і лівою (LH) ґвинтовими лініями має бути однаковим. Вони мають бути більшими ніж або дорівнювати куту ґвинтової лінії зуба зубчастих коліс, що будуть вимірюватися на приладі.

Рекомендована ширина зубчастого вінця — 100 мм або більше від ширини зубчастого вінця виготовленого зубчастого колеса і зовнішній діаметр має бути менше ніж або дорівнювати дов­жині L. Подовження вала на будь-якому кінці мають бути не довше ніж 0,25 кратної ширини зубчастого вінця для кращої стабільності.

Розміри у міліметрах

Рекомендовані пропорції: довжина L = 100 мм або більше, ніж ширина зубчастого вінця виготовленого зубчастого колеса. Верхня ділянка і величина биття відносно центрів осьової базової поверхні мають бути позначені на еталонному зразку.

Познаки:

1 — радіальна базова поверхня;

2 — осьова базова поверхня;

^а — центри з вузькою смужкою 60°, з мінімальною погрішністю форми;

^ь — центри радіусного типу.

Рисунок 17 — Запропонована конструкція еталонного зразка
ґвинтової лінії зуба

Запропонована конструкція еталонного зразка калібрування є одним зі способів використан­ня еталонного зразка типу «зубчасте колесо з двома різними радіальними контрольними поверх­нями», див. рисунок 18.

Еталонний зразок можна встановити між центрами на оправці або розмістити на нижній шліфованій поверхні. Осьова і радіальна контрольні поверхні передбачені для визначення, чи еталонний зразок належним чином розміщено на приладі, що калібрується. Є дві різні радіальні контрольні поверхні. Еталонний зразок сертифікується на кожній із них незалежно. Одна раді­альна контрольна поверхня визначає місце еталонного зразка з мінімальною величиною відхи­лення кроку, накопиченого кроку і биття. Інша радіальна контрольна поверхня визначає місце еталонного зразка з типовою величиною биття. Це передбачає відому величину радіального биття, щоб дозволити перевірку здатності програмного забезпечення приладу розрахувати биття зі зняття показів стрілки. Також є осьовий контрольний заплечник, який має бути вирівняний або проконтрольований Якщо еталонний зразок установлено між центрами, тоді ці контрольні поверхні мають бути належним чином вирівняні, або приведені до мінімального биття.

Еталонний зразок повинен мати від 18 до ЗО зубців і бажано просте число. Як мінімум три послідовні западини (або зубці) повинні мати номери, витравлені на них. Це забезпечить кон­троль початкової точки і послідовність вимірювань навколо еталонного зразка, див. рисунок 18.

Пропорції заготівки можуть варіюватися від запропонованих рекомендацій. Структура по­верхні та геометрії зубців і контрольні поверхні мають бути витримані з точністю, достатньою для необхідного калібрування і погрішності.

Еталонний зразок має бути сертифіковано на максимальне відхилення кроку, накопичене відхилення кроку і биття початкової лінії, відносно обох радіальних контрольних поверхонь. Див. ISO 18653:2003, додаток А, щодо подальшої інформації. Дані для правої і лівої бічних по­верхонь зубців має бути ідентифіковано згідно з рисунком В.1.

Розміщення кроку і виміри биття має бути визначено і записано у звіті калібрування.

Товщину зуба вимірюють дуже різними способами, тобто як розміри за роликами, за куль­ками, як довжину спільної нормалі або як вимір кута між двома бічними поверхнями зубців. На КВМ (координатно-вимірювальна машина), ПВП (програмований вимірювальний пристрій) або вимірювальних приладах для зубчастих передач можна виміряти розмір за кульками або мож­на зробити вимір кута. Щоб перевірити результати вимірювань цих вимірювальних приладів, потрібен просліджуваний калібрований еталонний зразок.

Еталонним зразком товщини зуба є калібрований еталонний зразок, що представляє зубці або западини евольвентної форми з правою і лівою бічними поверхнями. Товщина зуба або ширина западини визначена як дуга ділильного кола між правою і лівою бічними поверхнями. На протилежній стороні завжди мають бути зубці або западини, щоб впливи ексцентричності були мінімальні, розраховують середню величину двох протилежних зубців. Використання западин замість зубців на сталевих зразках має переваги, тому що жорсткість геометрії збільшено і бічні поверхні захищено від пошкодження.

Під час вимірювання товщини зуба за різними методами важливо торкатися тих самих то­чок, що використовували для калібрування. Щоб отримати мінімальну погрішність, можна робити калібрування сталевого зразка тим самим вимірювальним методом, що використовували для перевіряння приладу. Ці впливи є особливо важливі на косозубому сталевому зразку. Щоб отри­мати подібні результати вимірювання за різними вимірювальними методами, еталонний зразок має бути виготовлено з мінімальним відхилом геометрії, форми і структури поверхні. Див. ISO/TR 10064-2 щодо рекомендованих вимірювальних методів і аналізування товщини зуба.

Еталонні зразки, подібні виготовлюваним деталям, можуть забезпечити кожний параметр, вимірюваний приладом, а саме лінію нахилу, евольвенту, крок, биття й товщину зуба, викори­стовуючи тільки один предмет (деталь) Його розмір і геометрія мають бути подібними або близькими до зубчастих коліс, використовуваних на виробничій лінії. Еталонні зразки можуть бути зовнішнього або внутрішнього типу. Можливі модифікації на бічних поверхнях зубців передач. Рекомендовано, щоб еталонні зразки виготовляли зі стійкого матеріалу і вимірювальні поверхні були з мінімальними похибками форми і шорсткістю. На додаток, еталонні зразки вимагають контрольні заплечики високої точності для того, щоб визначити осьове і радіальне биття. Зви­чайно сталеві зразки, подібні виготовлюваним деталям, використовують, щоб легко оцінити специфічну погрішність вимірювання, використовуючи прямий порівнювальний метод. Також вони кваліфікуються для проведення проміжних перевірок.

Вимірювальні зубчасті колеса, звичайно виготовлені для комбінованої перевірки обох бічних поверхонь, можна використовувати як контрольні еталонні зразки, коли проводять відповідні просліджувані калібрування. Такі зубчасті колеса типово мають високоточні випробувальні по­верхні, а також і відмінну стабільність і стійкість. Звичайно вимірювальні зубчасті колеса також мають високоточні базові поверхні.