Berührungsloses Messen von Zahnstangen

75 Prozent weniger Prüfzeit

Berührungsloses Messen von Zahnstangen

Durch die Kombination interferometrischer und taktiler Technologien bei einem Koordinatenmessgerät mit einer Messsoftware, können Zykluszeiten bei der Prüfung von Zahnspangen um bis zu 75 Prozent reduziert werden.

 Der optische Sensor HP-O Hybrid ermöglicht ein sofortiges Umschalten zwischen taktilen und optischen Messungen innerhalb des Messprogramms, z.B. zur Messung von Zahnstangen. (Bild: Hexagon Metrology GmbH)

Bild 1 | Der optische Sensor HP-O Hybrid ermöglicht ein sofortiges Umschalten zwischen taktilen und optischen Messungen innerhalb des Messprogramms, z.B. zur Messung von Zahnstangen. (Bild: Hexagon Metrology GmbH)

Eine Zahnstange ist Teil einer Baugruppe zum Umwandeln einer Dreh- in eine lineare Bewegung. Anwendung finden Zahnstangen typischerweise in Pkws und Lkws sowie Werkzeugmaschinenantrieben und weiteren (Transport-)Antrieben. Die zuverlässige Steuerung der Serienproduktion von Hochleistungs-Lenkkomponenten wie Zahnstangen erfordert eine schnelle und präzise messtechnische Lösung. Zahnstangen werden nach der DIN/ASME-Norm auf einer Skala von 1 bis 12 klassifiziert. Die Herstellung einer Zahnstange der Qualitätsklasse 1 erfolgt durch Schleifen. Mögliche Einsatzgebiete sind Spitzenanwendungen wie Werkzeugmaschinenantriebe, bei denen eine präzise Positionierung ohne Spiel elementar ist. Im Gegensatz dazu wird eine Zahnstange der Qualitätsklasse 12 durch Fräsen hergestellt und bei Anwendungen wie z.B. Hebezeugen eingesetzt, bei denen Präzision eher sekundär ist. Um die Geometrie einer Zahnstange zu bestimmen, müssen drei Hauptmerkmale erfasst werden: Zahnprofil, Flankenprofil und Zahnteilung. Bei der herkömmlichen Zahnstangenmessung werden vier Zähnen gescannt, um so das Zahnprofil und die Flanke zu bestimmen. Für die Auswertung von Teilung und Rundlauf zum Bauteilbezug werden Einzelpunkte in den Zahnlücken erfasst. Die Zykluszeitverteilung beträgt 20 Prozent für die vier Scans und 80 Prozent für die Erfassung der Teilungspunkte. Die taktile Inspektion von Zahnstangen ist eine ausgereifte Technologie, basierend auf konventioneller Verzahnungsmesstechnik. Da die Inspektionszeit jedoch wesentlich länger als der Fertigungszyklus ist, eignet sich die taktile Inspektion als Lösung zwar für Stichprobenmessungen, jedoch nicht für die Produktionskontrolle. Idealerweise sind für einen kontrollierten Produktionsprozess Fertigung und Inspektion miteinander synchronisiert.

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Ausgabe:
Hexagon Metrology GmbH
www.hexagon.com

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