VDI VDE 2606 Blatt 1-2010 Measurement of gearing tools - Measuring of hobs.pdf

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1、VEREINDEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DERELEKTROTECHNIKELEKTRONIKINFORMATIONSTECHNIKMessen von VerzahnungswerkzeugenMessen von WlzfrsernMeasurement of gearing toolsMeasuring of hobsVDI/VDE 2606Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Handbuch FertigungsmesstechnikVDI-Handbuch Pro

2、duktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: BetriebsmittelVDI/VDE-RICHTLINIENICS 25.100.20 Juni 2010 June 2010Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version

3、 of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.FrhereAusgaben: VDI/VDE260606.91; 03.08Entwurf, deutschZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Inge

4、nieuree.V.,Dsseldorf 2010Formereditions: VDI/VDE260606/91; 03/08Draft, in German onlyVDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA)Fachbereich FertigungsmesstechnikInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5、Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Grundlagen der Wlzfrsermessung . . . . . 53.1 Geometrie und Funktion . . . . . . . . . . 53.2 Messaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3 Wlzfrsertypen. . . . . . . . . . . . . . . 63.4 Erzeugte

6、 Verzahnungen . . . . . . . . . . . 83.5 Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.6 Bezugsachse. . . . . . . . . . . . . . . . . 123.7 Messgerte und Tastsysteme . . . . . . . . 13 4 Vorbereitung und praktische Hinweise zur Messung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.1 Vorbereitung des M

7、essgerts . . . . . . . . 154.2 Vorbereitung des Wlzfrsers . . . . . . . . 164.3 Aufnahmedorn . . . . . . . . . . . . . . . 164.4 Festlegung der Bezugsachse . . . . . . . . 175 Messen und Auswerten von Wlzfrsern . . . 175.1 Prfflchen . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.2 Spanflchen . . . . . . . .

8、. . . . . . . . . 185.3 Hllschraube . . . . . . . . . . . . . . . . 215.4 Profil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.5 Sonstige Prfungen . . . . . . . . . . . . . 316 Zu messende Merkmale nach dem Schrfen . 337 Toleranzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Auswirkung der Abweichungen

9、 am Wlzfrser auf das Werkstck . . . . . . . . . 33Anhang A Berechnung der Zahnpositionen . . . . 42Anhang B Beispiele fr Messprotokolle . . . . . 44Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . .

10、. . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Principles of hob measurement . . . . . . . . 53.1 Geometry and function . . . . . . . . . . . 53.2 Measurement tasks . . . . . . . . . . . . . 63.3 Hob types . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . 63.4 Fabricated tooth systems . . . . . . . . . . 83.5 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.6 Reference axis . . . . . . . . . . . . . . . 123.7 Measuring instruments and probing systems. . . . . . . . . . . . . . . 134 Preparation and practical notes on measur

12、ement . . . . . . . . . . . . . . . . 154.1 Preparing the measuring instrument . . . . 154.2 Preparing the hob . . . . . . . . . . . . . . 164.3 Mandrel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.4 Determination of the reference axis . . . . 175 Measurement and analysis of hobs . . . . . . 175.1 Test

13、 surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . 175.2 Tool faces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.3 Generating screw . . . . . . . . . . . . . . 215.4 Profile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.5 Other tests. . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Features to be measured after sharpening. .

14、337 Tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Effects of hob errors on the workpiece . . . . 33 Annex A Calculating tooth positions . . . . . . . 42Annex B Examples of measurement protocols . . 44Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCC

15、B7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 2 VDI/VDE 2606 Blatt 1 / Part 1VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere das des Nach

16、drucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern gereg

17、elt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDie Qualitt einer wlzgefrsten Verzahnung wird entscheidend durch die Abweichungen von der Soll-geometrie des verwendeten Wlzfrsers beeinflusst. Um die Qualittsforderungen in der

18、Zahnradferti-gung zu erfllen, sind sinnvollerweise auch die Wlz-frser zu prfen.Diese Richtlinie gibt Hinweise und Empfehlungen fr das Messen und Prfen von Wlzfrsern. Die Messablufe und die Auswertung der Messergeb-nisse werden detailliert beschrieben. Dabei geht diese Richtlinie ausfhrlicher als bis

19、her auf mehrgngige Wlzfrser, Profilmodifikationen (z. B. Protuberanz) und Auswerteverfahren sowie auf die heute verfgba-ren Messgerte und Tastsysteme (einschlielich opti-scher Messverfahren und Sensoren) ein.Die berarbeitung wurde erforderlich, weil mit einer neuen Fassung der ISO 4468 zulssige Abwe

20、ichun-gen inzwischen auch fr mehrgngige Wlzfrser vorliegen und sich zudem die Messgerte wesentlich weiterentwickelt haben. Es ist vorgesehen, DIN 3968 (1960) durch DIN ISO 4468 zu ersetzen.Weiterhin wurde vom zustndigen Fachausschuss des VDI/VDE entschieden, diese Richtlinie nicht mehr nur auf Wlzfr

21、ser fr evolventische Profile zu be-schrnken, sondern auch Wlzfrser fr andere Pro-file zu bercksichtigen.Traditionell wurden zum Messen von Wlzfrserab-weichungen Wlzfrsermessgerte eingesetzt, die die Wlzfrser-Sollgeometrie mechanisch nachbildeten. Diese Wlzfrsermessgerte arbeiten nach dem Prin-zip de

22、s Durchschraubverfahrens mittels Rolle und Lineal oder mit einem Zylinder und Wlzband. In den letzten Jahrzehnten wurden diese Messgerte weitgehend von Koordinatenmessgerten mit taktilen und optischen Sensoren abgelst. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Richtlinie nur auf Messver-Preliminary

23、noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, eithe

24、r of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.IntroductionThe qual

25、ity of a hobbed tooth system is affected de-cisively by the deviations from the design geometry of the hobs used. In order to meet the quality require-ments in gear fabrication, it makes sense to examine the hobs also. This guideline provides notes and recommendations for the measuring and examinati

26、on of hobs. The measurement procedures and the analysis of meas-urement results are described in detail. Moreover, this guideline discusses in more detail than in the past multiple-thread hobs, profile modifications (e. g. pro-tuberance) and analytical methods, and the measur-ing instruments and pro

27、bing systems available today (including optical measurement methods and sensors).This revision became necessary because along with a new version of ISO 4468, permissible errors have now become defined for multiple-thread hobs also, and furthermore measurement devices have contin-ued to develop signi

28、ficantly. It is envisaged that DIN 3968 (1960) will be replaced by DIN ISO 4468.In addition, the relevant VDI/VDE technical commit-tee has decided not to continue restricting this guide-line to hobs for involute profiles, but to consider hobs for other profiles also. Traditionally, hob errors were m

29、easured with devices that reproduce the hobs design geometry mechani-cally. These hob measuring instruments work on the principle of the helical screw method by means of a roller and spacer or with a cylinder and rolling band. In recent decades, these devices have been largely re-placed by coordinat

30、e measuring machines with tac-tile and optical sensors. For this reason, this guideline discusses measurement methods based on coordinate measuring machines only. It does not consider meas-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingeni

31、eure e.V., Dsseldorf 2010 VDI/VDE 2606 Blatt 1 / Part 1 3 fahren auf der Basis von Koordinatenmessgerten eingegangen. Messmikroskope und Profilprojektoren zum berprfen der Profilgeometrie werden in dieser Richtlinie nicht behandelt.Abschnitt 4 befasst sich mit der Vorbereitung der Wlzfrsermessungen

32、und widmet sich dabei insbe-sondere den Anforderungen an die Aufnahmedorne, die Wlzfrserschfte und die Bezugsflchen des Wlzfrsers.1 AnwendungsbereichDie vorliegende Richtlinie beschreibt die Prfung von ein- und mehrgngigen Wlzfrsern. Es werden Messgerte, Messverfahren und Auswertevorschrif-ten besch

33、rieben, mit denen die charakteristischen Messgren der Hllschraube, der Nutenschraube und des Profils erfasst werden. Aus messtechnischer Sicht unterscheiden sich die Wlzfrser hauptschlich durch ihr Profil. Einen Schwerpunkt bilden dabei die Evolventenprofile mit Kantenbruch und Protuberanz.In der vo

34、rliegenden Richtlinie werden die im Schrift-tum aufgefhrten Normen bercksichtigt.2 FormelzeichenIn dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Formelzeichen (Kurzzeichen sowohl aus DIN 8000 als auch aus DIN 21 772) verwendet:Formel- zeichenBenennung Einheitda0 Kopfkreisdurchmesser mmdf0 Fu

35、kreisdurchmesser mmdv0 Durchmesser des Bezugs- zylindersmmeP0 Normalzahnlcke Bezugsprofil mmFfS0 Form- und Lageabweichung der Spanflchemfpe0 Eingriffsteilungsabweichung von Schneidkante zu Schneid-kantemFpe0 Gesamtabweichung der Ein-griffsteilung zwischen beliebi-gen Zhnen im EingriffsbereichmfpS0 E

36、inzelteilungsabweichung der SpanflchenmFpS0 Gesamtteilungsabweichung der Spanflchenmfptz0 Einzelteilungsabweichung von Gang zu Gang mFptz0 Gesamtteilungsabweichung zwischen den Gngenmfpx0 Einzelabweichung der Axialteilungenmuring microscopes and profile projectors used to ex-amine profile geometry.

37、Section 4 deals with the preparation of hob measure-ments, and focuses in particular on the requirements relating to the mandrels, the hob shafts and the hobs reference surfaces. 1 ScopeThis guideline describes the testing of one- and mul-tiple-thread hobs. It describes measuring instruments, measur

38、ement methods and analytical procedures used to record the parameters of the generating screw, the grooving screw and the profile. From a metrological perspective, hobs differ mainly by their profile. Involute profiles with chamfer and protuber-ance are of special significance. This guideline takes

39、into account the standards listed in the Bibliography.2 SymbolsThe following symbols are used in this guideline (ab-breviations both from DIN 8000 and from DIN 21772):Symbol Name Unitda0 tip diameter mmdf0 root diameter mmdv0 diameter of the reference cylindermmeP0 normal tooth gap, reference profil

40、e mmFfS0 shape and position error of the tool facemfpe0 single base pitch error from cutting edge to cutting edge mFpe0 total cumulative base pitch error between arbitrary teeth within a zone of contactmfpS0 single pitch error of the tool facesmFpS0 total cumulative pitch error of the tool facesmfpt

41、z0 single pitch error between adjacent threadsmFptz0 total pitch error between the threadsmfpx0 single error of the axial pitches mB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 4 VDI/VDE 2606 Blatt 1 / Par

42、t 1Formel- zeichenBenennung EinheitFpx03 Gesamtabweichung ber drei Axialteilungenmfpz0 Einzelabweichung der Gangsteigungshhe von Zahn zu ZahnmFpz0 Gesamtabweichung der Gangsteigungshhe bezogen auf eine AxialteilungmFpz03 Gesamtabweichung der Gangsteigungshhe bezogen auf drei AxialteilungenmFrda0 Run

43、dlaufabweichung am ZahnkopfmFr0 Rundlaufabweichung an den Prfbundenmfsnv0 Zahndickenabweichung im Normalschnitt am Bezugs-zylinder mfuS0 Teilungssprung aufeinander-folgender SpannutenmFx0 Planlaufabweichung an den SpannflchenmF0 Gesamtabweichung der ProfilformmF S0 Abweichung der Spannuten-steigungs

44、hhe in Umfangsrich-tungmhaP0 Zahnkopfhhe mmhFfP0 Zahnfuformhhe mmhfP0 Zahnfuhhe mmhKP0 Kantenbrechflankenhhe mmhprP0 Protuberanzhhe mmhP0 Zahnhhe mmi Laufparameter fr Teilung ii0 Laufparameter der Spannuten iz0 Laufparameter der Gnge i0 Anzahl der Spannuten p Teilung mmprP0 Protuberanzbetrag mmpz0 G

45、angsteigungshhe mmpz0S Spannutensteigungshhe mmpx0 Axialteilung mmRsnv0 Zahndickenschwankung msnv0 Zahndicke im Normalschnitt am BezugszylindermmsP0 Normalzahndicke am Bezugsprofilmmu Spanflchenabstand mmz0 Anzahl der Gnge KP0 Kopfrcknahmewinkel P0 Eingriffswinkel prP0 Protuberanzwinkel da Kopfspanw

46、inkel Symbol Name UnitFpx03 total cumulative axial pitch error across three axial pitchesmfpz0 single error of the thread lead between adjacent teeth mFpz0 total error of the thread lead referred to one axial pitch mFpz03 total error of the thread lead referred to three axial pitches mFrda0 radial r

47、un-out at the tip of the toothmFr0 radial run-out of the test surfaces mfsnv0 tooth thickness error in the normal cut at the reference cylinder mfuS0 difference between adjacent pitches of flutesmFx0 axial run-out at the chucking faces mF0 total error of the profile formmF S0 error of the flute lead

48、 in the circumferential direction mhaP0 addendum mmhFfP0 depth of form of dedendum mmhfP0 dedendum mmhKP0 chamfer flank height mmhprP0 protuberance height mmhP0 tooth depth mmi increment number for pitch ii0 increment number of the flutes iz0 increment number of the threads i0 number of flutes p pit

49、ch mmprP0 protuberance mmpz0 thread lead mmpz0S flute lead mmpx0 axial pitch mmRsnv0 tooth thickness fluctuation msnv0 tooth thickness in the normal cut at the reference cylindermmsP0 normal tooth thickness at the reference profilemmu tool face distance mmz0 number of threads KP0 tip relief angle P0 pressure angle prP0 protuberance angle da tip