CN102649185B - 测量和测试工件的方法及齿轮加工机床 - Google Patents

测量和测试工件的方法及齿轮加工机床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及测量和测试工件的方法及齿轮加工机床，该工件属于齿轮对，其中在生产工件的齿轮加工机床上执行该方法，并且齿轮对或者是蜗轮传动装置或者是圆柱齿轮对，其中在被夹紧于工作台的工件支架中的工件的方向上移动安装在工作头具体为切割头处的匹配测试件，直到齿轮对啮合，并实现相应的工作轴向间距，所述工件通过齿轮对的匹配测试件的驱动运动而被驱动，记录待测量工件的转动位置，并将检测到的实际位置与基准位置进行比较，并且在考虑所作比较的同时计算至少一个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值。

Description

测量和测试工件的方法及齿轮加工机床
技术领域
本发明涉及测量和测试属于齿轮对的工件的方法。
背景技术
齿轮对被理解为是任何期望的齿轮和与其配对的匹配齿轮的组合。这些包括例如蜗杆和蜗轮传动装置，或者两个或更多个相互匹配的圆柱齿轮或正齿轮。齿装置的运行特性由啮合中所涉及的组件(partner)的形状和尺寸偏差确定。因此在制成的齿轮上进行测量，由此可确定各种偏差，以评估传动性能。
利用蜗轮传动装置，经常在单独的测量装置上以滚动齿轮试验(rolling gear test)的形式进行检查。为了检查蜗轮，按照标准DIN 3960、VDI/VDE 2608以及VDI/VDE 2609，对涡轮进行单面滚动齿轮试验。就此而言，所制成的蜗轮与其蜗杆/测试蜗杆匹配，并且把各偏差对滚动工序的接合影响(joint effect)确定为滚动齿轮偏差。
在所述工序中，不利之处在于所制造的齿轮首先必须从正在制造的齿轮加工机床上拆卸下来，然后必须引入单独的测量装置。如果该单独的测量装置确定有无法容许的尺寸偏差，还要将工件返回到齿轮加工机床，以由工件矫正所确定的偏差，这是很费力的和/或昂贵的。
在齿轮的大规模制造中，特别不容许待制造的工件在齿轮加工机床和测量装置之间频繁转移。所确定的缺陷反馈到齿轮加工机床通常也不是自动执行的。必须在齿轮加工机床上单独执行和手动编程制定可行的矫正步骤。
发明内容
因此，本发明的目的在于将可比较的测量工序输入正在制造的齿轮加工机床中。
该目的通过根据发明的用于测量和测试属于齿轮对的工件的方法以及通过根据本发明的用于测量和测试属于齿轮对的工件的另一方法实现。
根据本发明的第一方面，提供一种用于测量和测试属于齿轮对的工件的方法，其中，在生产工件的齿轮加工机床上执行上述方法，并且上述齿轮对或者是蜗轮传动装置或者是圆柱齿轮对，具有下述方法步骤：
a.在被夹紧于工作台的工件支架中的工件的方向上移动安装在工作头具体为切割头处的匹配测试件，和/或在上述工作头的方向上移动上述工件支架，直到上述齿轮对啮合并且理想地实现相应的工作轴向间距；
b.通过上述齿轮对的匹配测试件的转动驱动运动来围绕工件的工件旋转轴线驱动上述工件；
c.记录待测量工件的转动位置；以及
d.将检测到的实际位置与基准位置进行比较，并在考虑所进行的比较的同时计算至少一个表示滚动齿轮偏差特征的值。
根据本发明的第二方面，提供一种用于测量和测试属于齿轮对的工件的方法，其中，在生产所述工件的齿轮加工机床上执行上述方法，并且上述齿轮对或者是蜗轮传动装置或者是圆柱齿轮对，具有下述方法步骤：
a.在被夹紧于工作台的工件支架中的工件的方向上移动安装在工作心轴或特定心轴处的匹配测试件，和/或在上述工作心轴或特定心轴的方向上移动上述工件支架，直到上述齿轮对啮合并且理想地实现相应的工作轴向间距；
b.通过上述齿轮对的匹配测试件的转动驱动运动来围绕工件的工件旋转轴线驱动上述工件；
c.记录上述匹配测试件相对于上述工件的位移；以及
d.在考虑已知的齿数比的同时，根据所记录的位移计算至少一个表示上述工件的滚动齿轮偏差特征的值。
本方法适合于测量属于齿轮对的工件，其中，在制造工件的齿轮加工机床上执行该方法。因此不需要单独的测量装置。齿轮对或者是具有啮合到蜗杆中的蜗轮的蜗轮传动装置，或者是包括两个相互啮合的圆柱齿轮或正齿轮的圆柱齿轮对。
根据本发明第一方面的方法，在第一方法步骤中，将安装在工作头(working head)(具体为切割头)处的匹配测试件沿夹紧在工作台的工件支架中的工件的方向移动，直到由匹配测试件和工件形成的齿轮对啮合并且达到理想的相应的轴向工作间距。通过沿工作头方向移动工具支架也可实现这种供给。
位于工件支架中的蜗轮优选地通过安装在齿轮加工机床的工作头(具体为切割头)处的测试蜗杆进行测量。
在接下来的方法步骤中，通过匹配测试件的转动驱动运动来驱动被夹紧的工件。在工作头处转动的测试蜗杆例如产生被夹紧在工件支架中的蜗轮的转动运动。依据匹配测试件的转动方向，或者齿轮对的右手齿面或者左手齿面位于相互啮合点处。匹配测试件的旋转轴线优选地基本上与工件的旋转轴线成直角。
在一个特定的时间段记录待测量工件的相应转动位置，并提供给后续的评估，具体用于工件转动相对于测试蜗杆转动的比较。例如，在测试件的至少一个整圈旋转中进行记录。
在接下来的评估中，对实际检测的实际位置和相应的基准位置进行比较，基于所作的比较计算至少一个表示工件滚动齿轮偏差特征的值。用于比较的基准位置是已知的，并且优选地对应于可比较的齿轮对，具有与啮合中所涉及的组件几乎理想的形状和尺寸偏差。所确定的值提供关于齿轮对尤其是工件在实际操作环境下可能的运动缺陷的结论。
根据本发明的前述方法可优选地在工作头具体为切割头中具有直接驱动并且在工作台驱动中具有直接驱动的齿轮加工机床上执行。然而，在具有传动工作台的齿轮加工机床上执行根据本发明的方法也是可想象的。根据本发明的方法同样可在具有垂直定向工件轴线或具有水平定向工件轴线的齿轮加工机床上执行。
根据本发明的第二方面的方法尤其适合于在具有常规轴向驱动的齿轮加工机床上执行。匹配测试件的组装或者在齿轮加工机床的工作心轴(working arbor)，具体为切割心轴(cutting arbor)处进行，或者在额外布置的特定心轴处进行。
与根据本发明第一方面所述的方法类似，匹配测试件与被夹紧在工件支架中的工件啮合，直到在所形成的齿轮对之间实现相应的轴向工作间距，并且被夹紧工件通过匹配测试件的转动驱动而设定为转动。
区别在于，此时不是记录工件的实际转动位置，而是记录匹配测试件相对于工件的位移，并且该位移用于后续计算至少一个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值。该位移由工件和匹配测试件之间的转动传动的偏差造成。位移的评估用于确定由工件和匹配测试件所形成的齿轮对的滚动齿轮偏差。该位移或者可直接测量，或者可通过适当的测量变量间接地得到。
用于单面滚动齿轮试验的值的计算优选地基于所记录的匹配测试件相对于工件的位移以及齿轮对的已知齿数比而进行。
所提出的本方法尤其适合于包括具有高转动惯量的大型工作台的齿轮加工机床。
匹配测试件相对于工件的位移可借助于位移变送器直接确定。已经证明直接测量传感器或感应测量传感器特别适用。
可替换地，该位移可通过一个或多个适当的测量变量间接获得。转动传动的所谓偏差间接产生啮合力在匹配测试件上的沿特定方向(如引导(leading)或拖尾(trailing)方向)的变化。匹配测试件优选地经历平行于测试物体的轴向施加的力的变化。相应地，所需的位移可从所测量的力变化确定，并且信息可依据齿轮对的传动均匀性给出。
力变化的测量通过固定在特定心轴上的负荷单元(load cell)，具体为压力负荷单元便利地进行。在此，匹配测试件以弹簧加载方式便利地与待测量工件啮合，使得在弹簧方向上作用的力的感应力变化可通过压力负荷单元检测。
如果匹配测试件安装在齿轮加工机床的工作心轴处，则作用在匹配测试件上的力替换地可参考所需的位置调整扭矩来确定。所进行的齿轮加工机床的位置调整通常必需调整相对于工件中心的位置的相应机械轴线。因为调整，可参考所施加的可靠轴向驱动的扭矩来说明在匹配测试件的轴向上施加的力或力的方向。从而得出关于齿距波动的信息。
根据本发明的所提出的两种方法的组合通常可以实现大量的测量过程和测量值评估。
在本方法执行之前的补充方法步骤中，可以方便地将所安装的匹配测试件的外径朝向齿轮加工机床的所提供的基准面移动。对匹配测试件的精确位置确定误导(falsity)的热机械影响可通过朝向基准面的移动进行补偿。热影响的补偿通过在匹配试验图案处使用测试环也是可行的。使用测量传感器同样是可容许的替换方式。
在根据本发明的方法的一个有利实施例中，在驱动工件之前，工件的齿距宽度通过所安装的匹配测试件确定。匹配测试件切向于工件偏移，直到可确定工件和匹配测试件之间的齿接触。该线性移动的路径宽度表示齿距宽度。可替换地，工件相对于匹配测试件转动，直到齿接触。关于齿距宽度的说明也可参考相关的转动角度进行。
关于齿距宽度的结论具体地可通过对匹配测试件的偏移轴线或工件的旋转轴线的位置调整参数的评估来进行。
根据DIN 3975的齿轮对的旋转齿面间隙(play)便利地通过匹配测试件围绕其驱动旋转轴线在两个转动方向的转动直到齿面接触而确定。旋转间隙优选地利用读出相应机械轴线的位置调整参数来得到。
为了避免在通过匹配测试件驱动工件期间匹配测试件的齿面从工件的齿面有任何抬升，在工件上施加小的制动扭矩是有利的。所需的制动扭矩优选地通过工作台驱动而实现。
按照标准VDI/VDE 2608、DIN 3960，至少一个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值对应于齿轮对的标准化单面滚动齿轮偏差。单面滚动齿轮偏差是实际转动位置相对于参考转动位置的波动或力变化的波动。其造成，在待测试工件转动一圈内，最大引导和最大拖尾转动位置偏差的差异或力相对于初始值的偏差。
可替换地或额外地，至少一个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值对应于单面齿误差。齿对齿误差为对应于齿啮合期间的转动角度内的转动位置偏差所发生的最大差异。齿对齿误差同样可通过所检测的力偏差来计算。
也存在这样的可能性，即至少一个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值是单面滚动齿轮偏差的长波部分和/或短波部分。长波部分通过计算从单面滚动齿轮试验中获得的测试图像来确定，并绘出“构成平均的折线”，其中短波部分受到压制。
短波部分得自所记录的测试图像线条和“构成平均的折线”之间的差。短波部分的每轮周(wheel circumference)的频率通常与待测试工件的齿数一致。但是，这些部分也可以包含剖面线或齿面线的形状偏差中的波状部分的影响。
这些值的确定优选地通过软件控制进行。
至少一个计算值的输出可通过齿轮加工机床的显示设备可视地(具体为图形化的方式)进行。为了在大规模生产中进行后续统计评估，可便利地存档一个或多个表示工件的滚动齿轮偏差特征的值。
其他信息可在工件测量中从接触斑点(contact pattern)试验获得。待检查工件的接触斑点试验可通过对匹配测试件标记颜色(具体为工程蓝)作为后续的方法步骤执行。所进行的接触斑点的评估或者通过机械操作人员手动地进行，或者通过齿轮加工机床的图像处理***以自动方式进行。标记颜色优选地通过机械操作人员手动地进行，但也可在齿轮加工机床内通过自动的额外的方法步骤进行。
在根据本发明的方法的优选实施例中，在接触斑点试验/滚动齿轮试验期间，可通过改变匹配测试件的枢转角度来检查工具枢转角度的可能矫正对接触斑点的影响。
齿轮加工机床内的全自动工具变更可以允许所生产的工件在齿轮加工机床中的测量，而无需人为干预。加工工具(具体为刀具)更换为匹配测试件。在执行根据本发明的方法之后，将匹配测试件再次拆下，并更换为所需的工具。当表示工件的滚动齿轮偏差特征的值的评估使得必需进行工件再加工时，这种情况尤其切合实际。
在本文中，根据本发明的方法可提出至少一个用于测量工件的所需再加工的建议。在选择或确认一个或多个矫正建议后，在齿轮加工机床中以自动方式进行再加工。齿轮加工机床通常自身能够选择最佳建议，并且能够独立执行。
本发明涉及对属于齿轮对的工件进行试验的替换方法，其中，齿轮对或者是蜗轮传动装置或者是圆柱齿轮对。根据本发明，接触斑点试验在生产工件的齿轮加工机床上于工件的制造工序之后进行。
工件首先必须被夹紧在外部测量机中，以便利用已知的齿轮加工机床进行接触斑点试验。如果接触斑点图像显示工件不足以满足质量标准的结果，则工件必须返回到齿轮加工机床进行再加工。这些必须手动进行的方法步骤要长时间地重复，直到实现满意的生产结果。
根据本发明的方法简化并且成倍地加速了上述生产和试验。机械操作人员对工件(例如大齿轮)进行机加工，在齿轮加工机床上准备接触斑点，并且可通过机械设置的变更可选地模拟对接触斑点的影响，接着在用齿轮切割工具替换试验蜗杆之后通过修订的设置参数立即重新切割工件(蜗轮)。现在松开/测量/重新夹紧的整个过程仅限于齿轮加工机床上的测量周期。因此，不会发生因为重新夹紧导致的夹紧误差。这可形成更高的生产质量。
本发明进一步涉及用于机加工和测量工件、尤其是用于机加工和测量蜗轮/蜗杆和/或圆柱齿轮的齿轮加工机床，具有用于执行根据本发明的方法的有利实施例之一的设备。
根据本发明的齿轮加工机床优选地包括所需的驱动单元，用于分别执行匹配测试件和工件的相应移动，以及便利地执行允许记录所需测量值参数的相应驱动调整。齿轮加工机床还提供控制单元形式的计算设备，其依据所记录的测量参数根据本方法以及所计算的至少一个表示夹紧和测量工件的滚动齿轮偏差特征的值对机械轴线进行控制。此外还设置有设备，尤其是适当的加载装置，诸如环形加载机(ring loader)，其允许在工具和匹配测试件之间进行可逆自动变更。还设置有用于在齿轮加工机床中对待测试工件执行接触斑点试验的设备。该设备用于准备接触斑点，以及可选地用于自动检查或评估所准备的接触斑点。
可提供对匹配测试件相对于工件的位移以及平行于匹配测试件的旋转轴线作用的力的测量，以便至少一个位移变送器和/或至少一个弹簧组件以及至少一个压力负荷单元布置在承接(take up)匹配测试件的工具心轴上或工具心轴处。这允许匹配测试件与待测量工具工件之间的弹簧加载啮合，由此发生的力波动可通过所安装的压力负荷单元进行检测。优选地进一步设置有记录所检测的位移或所检测的压力波动或力波动并将它们发送到控制单元的设备。由于对立轮的缺陷，测量值允许对工具位移或测试件位移做出结论。适当的位移变送器优选地为直接测量传感器、感应测量传感器等。
附图说明
本发明进一步的优势和细节将在下文中参照附图中所示的实施例详细地解释。附图示出了：
图1是用于执行本方法的根据本发明的CNC机床的透视侧视图；
图2是根据本发明的方法的测量值示图；
图3是齿轮上的接触斑点；以及
图4是测量心轴的示意图。
具体实施方式
图1示出CNC齿轮加工机床10的示意图。在用于外形加工(profiling)的CNC齿轮加工机床10的透视图中，画出了根据本发明的用于工件的制造和测量的机械控制运动轴线。齿轮加工机床具有五个标准轴线，它们可被分为三个线性轴线X1、Z1、V1和三个旋转轴线A1、B1和C2。旋转轴线A1用于安装在工作头20处的工具的向内枢转；旋转轴线B1负责所用工具或测试蜗杆(尤其是夹紧刀具)的工作旋转运动；并且旋转轴线C2指定夹紧到工作台30的工件支架中的工件(未示出)的旋转运动。三个线性轴线X1、Z1和V1用于执行工具的径向运动(X1)、工具的进给运动(Z1)和工具的切向运动(V1)。
根据本发明，齿轮加工机床10中生产的蜗轮的单面滚动齿轮试验在完成所需的机加工步骤之后进行。安装在工作头20处的刀具被替换为测试蜗杆(未示出)。然后测试蜗杆通过围绕A1轴线枢转而枢转到其测量校准位置。为了补偿热感应机械影响，测试蜗杆的外径预先移动，以便朝向基准面(诸如用于工件的夹紧装置)进行精确的位置校准，由此检测蜗杆的足够精确的基准位置。
在实际测量过程中，测试蜗杆被引至测试蜗杆和蜗轮构成的齿轮对的齿装置的工作轴向距离，其中测试蜗杆通过线性托架沿夹紧在工作台30上的蜗轮的方向的径向运动X1而运动，并与之啮合。测试蜗杆和蜗轮此时在实际情况下处于啮合。
测试蜗杆相对于蜗轮的切向运动通过将工作头20沿着V1轴线偏移来实现。可利用机械轴线V1的位置调整参数来确定蜗轮的旋转齿面间隙。
可替换地，齿距宽度也可通过蜗轮围绕垂直直立的C2轴线转动直到测试蜗杆与蜗轮之间进行齿接触来确定。齿距宽度的计算从C2机械轴线的位置调整参数获得。啮合齿轮对的旋转齿面间隙通过测试蜗杆围绕B1轴线在两个转动方向上的转动而固定。旋转齿面间隙的确定利用B1轴线的位置调整参数而进行。
在根据本发明的运动期间，测试蜗杆被设置为通过工作头20的直接驱动而围绕轴线B1转动，并且接触待测试蜗轮的工作齿面。测试蜗杆的运动导致蜗轮或工作台30围绕旋转轴线C2的转动。测试蜗杆的选定转动方向限定待检查的工作齿面，即蜗轮的右手齿面和左手齿面。
为避免测试蜗杆的齿面从蜗轮齿面的任何抬升，通过工作台电机施加对抗围绕旋转轴线C2的转动的小制动扭矩。同时，所采用的转动位置的记录通过工作台30的测量***进行。齿轮加工机床10的控制软件对工作台30的实际检测到的实际位置与所存储的理想期望位置进行比较，从而获得发生的转动位置偏差。一般说来，在一整圈旋转内确定待测试蜗轮的每个齿的转动位置偏差。由此，可以计算各种值，即齿轮对的单面滚动齿轮偏差。
图2示出了三个测量值示图，它们通过机床控制用于确定各个偏差。图2a中所示的测试图线条100示出每个测试件齿数下的操作圆周对的检测转动位置偏差。所示测量值示图中的测试件具有的齿数在一整圈旋转内是25。
所画的单面滚动齿轮偏差F'i是实际转动位置相对于理想期望转动位置的波动。这是由最大引导和最大拖尾转动位置偏差相对于所限定的初始值在待测试蜗轮的一圈旋转内的差异造成的。在所示的测量值示图中，所选定的初始值落在蜗轮的第一齿和最后齿之间的齿距内。
所标记的单面齿对齿误差f'i是最大可能差异，其在相应转动角度期间内在齿啮合上发生的两个转动位置偏差之间发生。
此外，确定单面滚动齿轮偏差的长波部分f'l和短波部分f'k，用于表示待测试蜗轮的特征。长波部分f'l可通过计算和绘制“构成平均的折线”200从图2b中所示的测试图来确定，其中转动位置偏差的短波部分受到压制。“构成平均的折线”200的调整示图可从图2b中看出。
相对照，单面滚动齿轮偏差的短波部分f'k(图2c)仅考虑所检测的转动位置偏差的短波部分。这些部分来自于所记录的测试图像线条100和“构成平均值的折线”200之间的差异。短波部分的每轮周的频率通常与待测试工件的齿数相一致。但是，这些部分也可以包含剖面或齿面的线性形状偏差的影响。
如果与接触斑点试验相结合，可从单面滚动齿轮试验中获得其他信息。在这点上，安装在工作头20处的测试蜗杆被人工涂色，或者利用标记颜色(也被称为工程蓝)处于机床控制下，并且接着进行已知的接触斑点试验。所制备的接触斑点(如可从图3看出)，例如，或者可通过人工试验并通过机床操作人员评估，或者可替换地通过整合在CNC机床10的控制单元中的图像处理***完全自动地评估。接触斑点试验的整合允许在转动传动期间评估接触关系。接触斑点试验具体是已经证明的利用蜗轮对对制造质量进行延伸监控的方式。
自动工具变更允许刀具和测试蜗杆之间的自动和可逆更换。测试蜗杆可完全自动地加载到机床中和/或在适当的加载装置(如环形加载器)的帮助下存储在机床中。自动变更允许在齿轮的大规模生产中使用该方法。
如果在测量中检测出偏差，可立即对蜗轮进行矫正，并且接着可以在用蜗杆刀具更换测试蜗杆之后重复测量。
所提出的试验方式首先适用于在B2和C2轴线上具有直接驱动的机床，但是也可用在具有齿轮台或齿轮头的齿轮加工机床中。
在本方法的第二实施例中，然而，也可使用具有常规轴向驱动的机床来执行根据本发明的方法。根据该实施例，夹紧在工具支架中的蜗轮也通过所设置的测试蜗杆驱动。
测试蜗杆或者安装在所设置的特定切割心轴上，或者安装在工作心轴上，测试蜗杆围绕B1轴线的转动独立于本布置而形成。测量心轴的示意图可见图4。
压力负荷单元形式的测量***50在通过主轴承80和对立轴承90支承的特定切割心轴上布置在测试蜗杆60的旁边。测试蜗杆60通过弹簧加载被压向蜗轮70，并以恒定的速度围绕B1轴线被驱动，由此蜗轮70围绕轴线C2转动。由测试蜗杆60和蜗轮70构成的齿轮对的滚动齿轮偏差的波动导致匹配测试件60(即，测试蜗杆60)相对于工件70(即，蜗轮70)的位移，并从而导致施加给测试蜗杆60并沿蜗杆轴线(V1)方向作用的力的变化。根据力的方向释放或额外加载压力负荷单元。输出信号用作用于确定滚动齿轮偏差的基准信号。用于单面滚动齿轮试验的测量值同样可通过已知的齿数比进行计算。当进行操作的齿轮加工机床在工作台30中具有大型尤其是缓慢的(sluggish)齿轮电机时，所提出的方法尤其有用。
可替换地，匹配测试件60(即，测试蜗杆60)相对于工件70(即，蜗轮70)的位移可通过布置在特定切割心轴处的位移变送器(例如测量传感器或感应测量传感器)形式的测量***50直接确定。这种情况下可省去压力负荷单元。
在根据本发明的方法的第三实施例中，测试蜗杆安装在切割心轴上。测试蜗杆与蜗轮的配合中的滚动齿轮偏差以力变化的形式对机械轴线V1的方向产生影响。驱动V1轴的电机必须在操作期间调整机械轴线的位置。位置调整或所需的位置调整扭矩的大小和方向被评估作为待测量的滚动齿轮偏差的信号。
关于通过标记颜色的可选的接触斑点试验，刀具枢转角度的可能矫正对接触斑点的影响可另外通过A1轴线的枢转角度的改变进行试验。
与第一实施例类似，单面滚动齿轮偏差F'i、单面齿对齿误差f'i以及单面滚动齿轮误差的长波部分f'l和短波部分f'k通过用于本方法的第二和第三实施例的力变化进行计算。可选的接触斑点试验和通过后续的矫正建议的自动工具更换和再加工也是根据本发明的第二和第三实施例的组成部分。
第二和第三实施例通过与滚动齿轮接合而发生。转动传动中的偏差导致匹配测试件的位移，或者间接地导致在匹配测试件上的在特定方向(引导/拖尾)上的力变化。可由此生成测量信号，该测量信号提供关于传动均匀性的信息。在本方法的第三实施例中，V1轴电机必须保持V1轴一直处于其位置(F＝常数)。为此目的所需的调整信号发送测量信号。
就位置调整来说，滚动齿轮接合在本方法的第一实施例中是不可行的。转动运动通过此处的匹配测试件预先确定，并且获得与理想转动传动的偏差作为测量结果，并与理论上的理想转动传动进行比较。
以上说明针对蜗轮的测量。然而，本方法的实施例可以通过类似方式很容易地用于具有测试蜗轮的蜗杆的测量中。同等地，也可检查其他齿轮对，如圆柱齿轮或正齿轮。

Claims (19)

1.一种用于测量和测试属于齿轮对的工件的方法，其中，在生产所述工件的齿轮加工机床上执行所述方法，并且所述齿轮对是蜗轮传动装置或是圆柱齿轮对，具有下述方法步骤：
a.在被夹紧于工作台的工件支架中的工件的方向上移动安装在工作头具体为切割头处的匹配测试件，和/或在所述工作头的方向上移动所述工件支架，直到所述齿轮对啮合并且理想地实现相应的工作轴向间距；
b.通过所述齿轮对的匹配测试件的转动驱动运动来围绕工件的工件旋转轴线驱动所述工件；
c.记录待测量工件的转动位置；以及
d.将检测到的实际位置与基准位置进行比较，并在考虑所进行的比较的同时计算至少一个表示滚动齿轮偏差特征的值。
2.一种用于测量和测试属于齿轮对的工件的方法，其中，在生产所述工件的齿轮加工机床上执行所述方法，并且所述齿轮对是蜗轮传动装置或是圆柱齿轮对，具有下述方法步骤：
a.在被夹紧于工作台的工件支架中的工件的方向上移动安装在工作心轴或特定心轴处的匹配测试件，和/或在所述工作心轴或特定心轴的方向上移动所述工件支架，直到所述齿轮对啮合并且理想地实现相应的工作轴向间距；
b.通过所述齿轮对的匹配测试件的转动驱动运动来围绕工件的工件旋转轴线驱动所述工件；
c.记录所述匹配测试件相对于所述工件的位移；以及
d.在考虑已知的齿数比的同时，根据所记录的位移计算至少一个表示所述工件的滚动齿轮偏差特征的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述匹配测试件相对于所述工件的位移得自于由所述工件传递到所述匹配测试件并且平行于所述匹配测试件的轴向作用的一个力或多个力，其中，所述力的变化借助于固定于所述特定心轴的负荷单元和/或利用所述工作心轴的相应轴线的位置调整扭矩来确定。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述匹配测试件的位移借助于固定于所述特定心轴或加工头的位移变送器来确定，所述位移变送器具体为直接测量传感器和/或感应测量传感器。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在进一步的方法步骤中，通过所述匹配测试件的外径移动基准面，以补偿热机械影响。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在驱动所述工件之前，确定其齿距宽度，使得所述匹配测试件切向于所述工件偏移和/或所述工件相对于所述匹配测试件围绕其工件旋转轴线转动，直到能够确定所述工件和所述匹配测试件之间的齿接触。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在驱动所述工件之前，确定所述齿轮对的旋转间隙，使得所述匹配测试件在两个方向上围绕其转动驱动轴线转动，直到能够确定所述工件和所述匹配测试件之间的齿接触。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，通过监控相应机械轴线的位置调整参数来确定所述齿接触。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，通过监控相应机械轴线的位置调整参数来确定所述齿接触。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，向所述工件施加小制动扭矩，以避免所述匹配测试件的齿面从所述工件的齿面抬升。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，至少一个表示所述工件的滚动齿轮偏差特征的值是所述齿轮对的单面滚动齿轮偏差和/或所述齿轮对的单面齿对齿误差和/或所述齿轮对的单面滚动齿轮偏差的长波部分和/或短波部分。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，至少一个表示所述工件的滚动齿轮偏差特征的值可视地输出，具体为以图形化方式输出，和/或被存档，以在大规模生产中用于后续统计评估。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在后续的方法步骤中执行所述工件的接触斑点试验，其中，手动地评估和/或通过图像识别评估所述接触斑点。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述接触斑点试验期间，通过改变所述匹配测试件的枢转角度来检查工具枢转角度的可能矫正对所述接触斑点的影响。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在测量结束之前和/或之后，在齿轮加工机床中在工具和所述匹配测试件之间进行全自动工具更换。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其中，根据至少一个计算值提出至少一个用于所测量工件的再加工的矫正建议，和/或根据至少一个计算值进行所述工件的自动再加工。
17.一种用于机加工和测量工件的齿轮加工机床，具体用于机加工和测量蜗轮/蜗杆和/或圆柱齿轮，所述齿轮加工机床具有用于执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法的设备。
18.根据权利要求17所述的齿轮加工机床，其中，所述匹配测试件布置在至少一个弹簧组件和至少一个压力负荷单元之间的工具心轴上，其中，设置有用于记录由所述压力负荷单元检测到的压力波动的设备。
19.根据权利要求17或18所述的齿轮加工机床，其中，在特定心轴处或加工头处布置有路径测量装置，其中，设置有用于记录由所述路径测量装置检测到的所述匹配测试件相对于所述工件的位移的设备。
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