本文深入探討了計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）技術(shù)在齒輪測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其聚焦于將其與接觸式齒輪測(cè)量設(shè)備所得的齒輪參數(shù)進(jìn)行直接對(duì)比。旨在展示德國(guó)溫澤 CT 技術(shù)在齒輪測(cè)量中展現(xiàn)出的非凡潛力，并凸顯 exaCT 計(jì)算機(jī)斷層掃描在齒輪測(cè)量方面所展現(xiàn)的顯著優(yōu)勢(shì)。
工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)在尺寸計(jì)量領(lǐng)域已穩(wěn)固占據(jù)重要地位多年，它常被視為檢測(cè)部件幾何公差的重要方式之一，尤其適用于其他光學(xué)或接觸式測(cè)量方法難以測(cè)量的復(fù)雜幾何形狀。該技術(shù)的一大顯著優(yōu)勢(shì)在于，它不僅能執(zhí)行幾何檢查，還能深入檢測(cè)部件內(nèi)部材料是否存在缺陷，從而有效預(yù)防部件故障。
01
解析CT技術(shù)在齒輪測(cè)量方面的能力
CT 技術(shù)在齒輪測(cè)量領(lǐng)域的潛在應(yīng)用仍相對(duì)未被充分探索，主要?dú)w因于當(dāng)前無法依據(jù)既定的齒輪測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估 CT 測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)而造成了可追溯性的缺失。由于缺乏能力證明，迄今為止還無法將其用于質(zhì)量保證。鑒于此，溫澤作為一家長(zhǎng)期致力于高精度齒輪測(cè)量機(jī)與 CT 測(cè)量設(shè)備生產(chǎn)的領(lǐng)先企業(yè)，目前正集中力量推動(dòng)這兩項(xiàng)技術(shù)的融合。
通過直接比對(duì)接觸式測(cè)量與 CT 掃描所得的齒輪參數(shù)數(shù)據(jù)，我們首次能夠分析 CT 技術(shù)在齒輪測(cè)量方面的能力。本文旨在向齒輪測(cè)量領(lǐng)域的質(zhì)量管理人員展示當(dāng)前技術(shù)水平，進(jìn)而提升工業(yè) CT 在齒輪測(cè)量中的應(yīng)用地位。
02
塑料齒輪的優(yōu)勢(shì)和難點(diǎn)
鑒于節(jié)能方面的考慮，工業(yè)領(lǐng)域中的機(jī)械部件的材料選擇正逐漸從較重的金屬合金轉(zhuǎn)向輕質(zhì)塑料。然而，除了檢測(cè)產(chǎn)品的幾何尺寸外，還需對(duì)非金屬部件的潛在耐久性進(jìn)行額外評(píng)估。相較于堅(jiān)硬的金屬合金部件，塑料部件因材料缺陷而更易受損。溫澤的工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)表明，這并不總是意味著成本會(huì)上升。
工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）與X射線技術(shù)，是塑料無損檢測(cè)領(lǐng)域的理想選擇。為了驗(yàn)證 CT 技術(shù)在齒輪測(cè)量上的可靠性，我們需對(duì)比不同齒輪參數(shù)的測(cè)量結(jié)果，并以接觸式測(cè)量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，對(duì) CT 掃描結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。此外，我們提出的使用 CT 技術(shù)對(duì)齒輪進(jìn)行可追溯的尺寸測(cè)量方法，嚴(yán)格遵循了 ISO 10360（通用標(biāo)準(zhǔn)）及 VDI/VDE 2612/13（齒輪測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)）。
03
溫澤測(cè)試紀(jì)實(shí)：深入探索與驗(yàn)證
塑料直齒
選擇由塑料制成的法向模數(shù)為 1.2mm 的圓柱直齒輪作為測(cè)試對(duì)象。
計(jì)算機(jī)斷層掃描中，測(cè)量對(duì)象的尺寸是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。溫澤的 exaCT 計(jì)算機(jī)斷層掃描系列專為精確測(cè)量不同尺寸的零件而設(shè)計(jì)。其顯著的成本節(jié)約優(yōu)勢(shì)在于，exaCT L 225 型號(hào)憑借最高達(dá) 225 kV 的卓越性能，能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)工件。
exaCT L225
如果零件的尺寸與特征大小合適，那么就可以一次掃描多個(gè)零件。對(duì)于齒輪來說，它是齒輪的直徑和模數(shù)。所挑選的齒輪，其直徑約為 45mm，模數(shù)達(dá) 1.2mm，符合既定條件，故適宜用于未來對(duì)多工件測(cè)量的進(jìn)一步測(cè)試。
GT 450齒輪測(cè)量中心
咨詢電話：13522079385
溫澤 GT 450 是一款高精度齒輪測(cè)量機(jī)，其卓越之處在于能夠高效精準(zhǔn)地測(cè)量傳動(dòng)裝置中的齒輪。此外，GT 450 還配備了獨(dú)特的 WM | Gear 軟件，該軟件不僅具備機(jī)器控制功能，還能對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。
該軟件能夠分析任意類型的齒輪，包括直齒輪、斜齒輪、內(nèi)齒或外齒。它集成了溫澤的“虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”接口，這一功能使得測(cè)量工作不再受限于傳統(tǒng)的溫澤坐標(biāo)測(cè)量機(jī) CNC 控制，而是利用溫澤工業(yè) CT 的掃描數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中按 1:1 比例進(jìn)行虛擬測(cè)量。
總體來說，所有齒輪參數(shù)的最大偏差均保持在 5μm 以下，而平均偏差更是低于 3μm。盡管這些僅為初步測(cè)試結(jié)果，但所展現(xiàn)的精度極為卓越。這些結(jié)果充分驗(yàn)證了溫澤 exaCT 系列適合用作塑料齒輪的測(cè)量。
使用 CT 方法可以可靠地測(cè)量塑料齒輪。這主要得益于其測(cè)量尺寸幾乎不受限制，遠(yuǎn)超接觸式測(cè)量方法的范圍。
結(jié)論：溫澤 exaCT 計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)能夠快速、高精度地測(cè)量齒輪和其他塑料部件。相較于傳統(tǒng)方法，該系統(tǒng)顯著節(jié)省了時(shí)間，并具有許多亮點(diǎn)：檢查內(nèi)齒輪和外齒輪、檢查材料密度和結(jié)構(gòu)以及創(chuàng)建 3D 模型以供進(jìn)一步分析。溫澤的 CT 技術(shù)賦能齒輪行業(yè)企業(yè)，使它們能夠提前識(shí)別產(chǎn)品缺陷，進(jìn)而提升產(chǎn)品質(zhì)量與制造流程的效率。
作者：Dr. Uwe Hilpert，CT 產(chǎn)品經(jīng)理
