|
减速用齿轮箱是自动扶梯最常用的驱动装置。其箱体也是三坐标测量机最常规的检测对象。对箱体检测来说，简单的面与孔的测量对三坐标测量当然比较容易;形位公差的判断也相当简单，一般来说只是平行度、垂直度或是面跳动。
但通过各个孔、面的几何量的测量，如测量结果为不合格，就要分析是什么原因引起的，有没有测量误差，是工艺不合理还是加工机床不好。更进一步，机床的哪一部分有问题?这些，都希望通过检测找到答案。
测量和形位公差的评判
如下图所示，为自动扶梯的减速用齿轮箱箱体。对箱体来说，孔距、孔的平行度和面的跳动是关键指标。
1.1 建立坐标系
在正式测量前，先要用探针针杆观察箱体与探针是否摆放一致。然后，手动测量孔130(B)面和圆。以孔130(B)的面为坐标系的空间轴，并定为一Y轴。孔130(B)的圆心为坐标系的X、z原点。面为Y的原点。建立手动坐标系。
在手动坐标系建立后，还需建立测量坐标系。通过生成命令，产生圆柱和圆平面。以自动生成、测量的孔130(B)的面为坐标系的空间轴，并定为一Y轴。孔110(F)与130(B)的中心连线为X轴。孔130(B)的圆心为坐标系的X、乙原点。面为Y的原点，建立测量坐标系，如上图所示。
关于坐标系，经典的培训教程都要求按基准来建立坐标系。根据作者的经验，不需要考虑太多基准的因素。只要对被测元素的生成、测量方便即可。也就是本文的箱体测量，其坐标系的Y轴完全可以建在孔130的面上，而不用建在两孔连线上。
1.2 孔和面的生成
测量按照图纸，这个箱体共需测量6个孔和面。通过生成，然后进行测量。
1.3形位公差的评判
按照图纸，将孔130(A)、孔130(B)的圆心计算点连线，组成基准轴A-B。将孔100(C)、孔110(D)的圆心计算点连线，组成基准轴C-0.将孔110(E)、孔100(F)的圆心计算点连线，组成基准轴E一F。然后，评价平行度、面跳动。
表1和表2分别列出了箱体的平行度，平面度和面跳动值。表2中1#箱体的P130(A)和P245(A)的面跳动为0.053mm和0.087mm，不合格。
观察FORM，确保测量的准确性
确保测量的准确是测量人员必须做到的。究竟怎样发现异常。
给出了几种不正确测量的情况：执行程序时操作不当或是测量中参数选择错误;测头在测量中误触发。
其实，各种各样的不正确测量都会在被测元素的FORM上体现。最简便、有效的方法是：每次测量完成后，先观察每个测量元素的FORM。根据经验，观察有没有异常。一般FORM发生异常有两种可能。其一，可通称为测量误差，这是必须避免的。还有一种加工变形，这要求检测人员充分了解加工工艺，注意有没有夹变形。表2给出了各个测量面的平面度(FORM)，这些被测量面的平面度都符合要求。
不合格原因分析
探讨加工引起的不合格原因时，要分折加工工艺和机床精度。这个箱体的加工工艺较简单，本公司采用加工中心加工。为保证平行度，镗孔采用对穿镗，面的加工为调头铣。
要研究面跳动不合格的原因，可分析面的法向角度。表3列出了面的法向角。
将平面P130和P245相对平面的XY法向角相减得到a,YZ相减得到B，如表4.从面的法向角差值可判断加工情况。
从表4中可看出。1#箱体的B最大值达到179.971.对应到加工机床， 的X一Y轴的垂直度误差为540×(sin179.971)÷2=0.13mm。
查阅机床几何精度验收资料，长度为540mm时，垂直度误差为0.03mm。机床的X一Y垂直度超标。
结语
三坐标测量的精度相当高，如有微小的差错也会影响测量结果。
为保证测量的正确性，观察FORM可判断测量的正确性。通过对不合格元素进一步分析、计算，可寻找到不合格的原因。
| 
