KOMPLEKSOWE POMIARY FREZÓW OBWIEDNIOWYCH Michł PAWŁOWSKI 1 1. WSTĘP Corz większy rozwój przemysłu energetycznego, w tym siłowni witrowych stwi corz większe wymgni woec producentów przekłdni zętych jeśli chodzi o dokłdność i precyzję wykonni. Pomir frezów owiedniowych do wytwrzni kół zętych jest pomirem specyficznym, wymgjącym od przyrządu pomirowego spełnieni równie rygorystycznych wrunków dokłdnościowych, jk w przypdku mszyn do pomiru smych kół zętych.. 2.PRZEGLĄD METOD POMIAROWYCH Oecnie technik pomirow pozwl mierzyć frezy owiedniowe trzem metodmi: - Pomir n mszynie do produkcji kół zętych W tym przypdku nrzędzie mierzone jest z pomocą końcówki stykowej n mszynie do produkcji kół zętych. Czs pomiru jest rdzo długi, podczs tego procesu drogo zkupion mszyn zmist produkowć koł zęte, trci czs n pomiry. Nleży pmiętć, że mszyny tego typu są njdroższymi mszynmi n świecie, więc czs mszyny strcony n pomir nrzędzi jest czsem przestoju, co wiąże się ze strtmi finnsowymi, to przekłd się n wzrost kosztów produkcji kół zętych. Poz tym plikcje do pomiru frezów owiedniowych n mszynie są niejko dodtkiem do smej mszyny i nie zpewniją kompleksowych pomirów cłej geometrii, przez co protokół pomirowy z dni frezu jest niewystrczjący do pełnej oceny jkościowej frezu. - Pomir stykowy poz mszyną Stykowe, specjlizowne mszyny pomirowe, które dedykowne są do pomiru kół zętych, wykorzystywne są również do pomiru frezów
owiedniowych. Mszyny te posidją co prwd możliwości progrmowe i dokłdnościowe, y w pełni pomierzyć frez owiedniowy, ntomist rdzo często nleży poświęcić rdzo dużo czsu n npisnie progrmu pomirowego tkiego frezu i prókownie punktów, poniewż stykow technik pomirow jest w tym przypdku dość czsochłonn. Co prwd mszyny stykowe mją możliwość pomiru kieszeni n płytki skrwjące, w które mogą yć wyposżone frezy owiedniowe (od modułu 6), ntomist w przypdku pomiru stykowego krwędzie skrwjącej tkiego frezu zchodzi ryzyko, że z pomiru ędzie wynikć, że wymiry ostrz znjdują się w tolerncji, ntomist w rzeczywistości wynik podczs procesu oróki ędzie odiegł od wrtości zmierzonej. - Pomir ezstykowy z wykorzystniem systemu oróki orzu Przemysłow optyczn technik pomirow posid w przeciwieństwie do technik stykowych możliwość przeprowdzni pomiru ezstykowego. Tkie możliwości istnieją zrówno w przypdku konwencjonlnych nrzędzi, jk i frezów owiedniowych, poz tym w ciągu zledwie kilku sekund możliwe jest uzysknie cłego profilu nrzędzi zierjąc z niego tysiące punktów pomirowych. Nowoczesne systemy oróki orzu pozwlją nwet n pomir nrzędzi spirlnych ze skośnie umieszczonymi płytkmi orz kompletny skning, oliczenie i ocenę rzeczywistego zrysu profilu ostrz nrzędzi wzdłuż linii śruowej. Ozncz to więc nie tylko krótszy czs pomiru i rk nieezpieczeństw uszkodzeni ostrz, le również 100% kontrolę nrzędzi, w szczególności zrysu odwzorowywnego w mterile Duż licz punktów pomirowych pozwl n uzysknie młych niepewności pomiru. 3.OPTYCZNO-STYKOWA METODA POMIARU ZOLLER producent przyrządów do pomiru, ustwini i kontroli nrzędzi, oprcowł urządzenie»hocheck«ędące komincją stykowej i optycznej techniki pomirowej. Przyrząd»hoCheck«(rys. 1) wykorzystuje sprwdzone rozwiązni istniejące w przyrządch ustwczo-pomirowych serii»venturion«serii 600 lu serii 800 rozudowne do sześciu osi [1]. Przyrząd posid w rezultcie dwie kmery cyfrowe orz końcówkę stykową, co w połączeniu z sześciom osimi sterownymi numerycznie stnowi doskonłe rozwiąznie do kompleksowych pomirów frezów owiedniowych zgodnie z wymgnimi normy DIN 3968. Precyzyjn i sprwdzon mechnik w połączeniu ze sprwdzonymi rozwiąznimi systemu oróki orzu i oprogrmowniem»venturion«pozwlją n pomiry frezów wykonnych w klsie AAA.
3.1. MOCOWANIE NARZĘDZIA W korpusie przyrządu znjduje się wrzeciono»a.c.e.«(rys. 1) (All including Clmping Element) wyposżone w łożyskowny koszyk eliminujący wszelkie luzy mocowni, tkże mechniczny zcisk nrzędzi z grzyek. Do mocowni frezów owiedniowych, stosuje się dpter z kłem o kącie rozwrci stożk dostosownym do wielkości mierzonego frezu. Sprwdzne nrzędzie zmocowne jest w kłch, co gwrntuje dokłdne, wycentrownie zmocownie nrzędzi, pondto dje możliwość pełnego sprwdzeni odchyłek ksztłtu w tym jkże wżne odchyłki ici promieniowego i ici cłkowitego n czopch mocujących frez. Rys. 1. ) Przyrząd do pomirów frezów owiedniowych»hocheck«) System mocowni nrzędzi wrzeciono»a.c.e.«3.2. POMIARY W ŚWIETLE PRZECHODZĄCYM Kmer główn pozwl n pomir wszystkich cech związnych z profilem nrzędzi. Dzięki uchylnemu sttywowi kmery możliwy jest pomir profilu zę wzdłuż linii śruowej (rys. 2). Specjlnie do tego zdni zostło oprcowne sterownie orz opcj pomirow koordynując jednoczesne ruchy osi iorących udził w pomirze orz jednoczesne poiernie orzu z kmery. Zletą tej strtegii pomiru jest możliwość porni konturu rzeczywistego ostrz skrwjącego wzdłuż linii spirli. Istotne jest to szczególnie w przypdku frezów, których n cłkowity kontur skłd się kilk ostrzy o różnych ksztłtch. Dopiero pornie cłego konturu z kżdego ostrz i złożenie wszystkich ostrzy w kontur
cłkowity (rys. 2) pozwl szyko wykryć i rozpoznć łędy nłożeni, tolerncje płytek lu łędy montżu i osdzeni. Rys. 2 ) Uchylny sttyw kmery ±30 ) Zesknowny profil zę wzdłuż linii śruowej Pondto istnieje również możliwość sprwdzeni prmetrów głowy zę, tkich jk średnic podziłow, wysokość głowy zę, wysokość stopy zę, kąt zę. Profil zę może yć sprwdzony n podstwie pomiru porównwczego z modelem CAD. 3.3. POMIARY W ŚWIETLE ODBITYM Drug kmer odpowiedziln jest z pomir geometrii owodowej, geometrii czołowej nrzędzi orz geometrii rowk wiórowego w świetle oditym (rys. 3). Kmer uchyln posid powiększenie 200x i oiektyw z możliwością ogniskowni w tryie 3D. Dzięki zstosowniu 8 segmentów mierzlne spektrum nrzędzi jest duże i wyrźne, oświetlenie trudnodostępnych miejsc pomirowych jest rdzo homogeniczne, co m wpływ n uzysknie odpowiednio wysokiej dokłdności. N czs i dokłdność pomiru nie m również wpływ mterił nrzędzi i stopień refleksyjności powierzchni. Oprogrmownie współprcujące z optyką podzielono n moduły dotyczące geometrii n owodzie od czoł i w przestrzeni wiórowej. Tkie rozwiąznie sprwi, że progrmownie i wyór opcji pomirowych jest rdzo przejrzysty i szyki. Przyrząd wyposżony jest w oś Y, któr m zkres przesuwu ±40mm. Pozwl to n penetrcję przestrzeni wiórowej i skning jej orz możliwość wyznczeni w dowolnym miejscu wrtości kąt ntrci ostrz, tkże głęokości rowk wiórowego i średnicy rdzeni. Brdzo wżnymi prmetrmi w przypdku pomiru frezu owiedniowego jest również podziłk orz odchyłki ksztłtu i położeni n powierzchni ntrci.
Jednym z zstosowń w pomirze frezów owiedniowych, kmer m zstosownie w kontroli zużyci zęów n powierzchni przyłożeni (rys. 3). Kmer świtł oditego pozwl n wykonnie zdjęć zęów n owodzie nrzędzi. Opcj t umożliwi szyką ocenę zużyci zęów i tkiego dorni prmetrów szlifowni, y proces ten trwł jk njkrócej i njefektywniej. Pondto zdjęci ostrzy mogą yć przyporządkowne dl dnego nrzędzi i zpisne w historii nku dnych. Zdjęci nrzędzi mogą yć również wydrukowne n protokole pomirowym w celch prowdzeni dokumentcji i ewentulnie dlszej nlizy zużyci i historii nrzędzi. Rys.3 ) Kmer do pomiru w świetle oditym ) Kontrol zużyci powierzchni przyłożeni zęów frezu owiedniowego 3.4 POMIARY KOŃCÓWKĄ STYKOWĄ Z uwgi n duże wymgni dokłdnościowe konieczne do precyzyjnego wyznczni łędów ksztłtu i położeni frezów owiedniowych wykonnych w klsie AAA, w przyrządzie zstosowno końcówkę stykową, któr dził zmiennie z uchylną kmerą w świetle oditym. Końcówk stykow odpowiedziln jest więc z pomiry odchyłek ksztłtu położeni n czopch, geometrię rowk wiórowego, kąt ntrci i prostoliniowość rowk wiórowego. Końcówk stykow pozwl również n pomir tkich prmetrów w kąt rowk wpustowego i określenie zę referencyjnego frezu owiedniowego. Pozwl również skontrolowć powierzchnię zmk frezu. Przyrząd może yć wyposżony w końcówkę stykową (rys. 4) umożliwijącą pomir kąt ntrci i profilu rowk orz odchyłek ksztłtu i położeni frezu owiedniowego. Dzięki tkiemu rozwiązniu przyrząd pozwl n pomiry kompletnej geometrii frezów owiedniowych klsy AAA zgodnie z wymgnimi normy DIN 3972.
Rys.4 Sond stykow 4. PODSUMOWANIE W przeciwieństwie do trdycyjnych systemów stykowych, opertor otrzymuje rzeczywiste wymiry nrzędzi i prmetry istotne z punktu widzeni oróki koł zętego. Zproponowne rozwiąznie firmy ZOLLER przyrząd»hocheck«wykorzystujący optyczno-stykową technikę pomirową umożliwi kompleksowy pomir wszystkich prmetrów frezów owiedniowych zgodnie z normą DIN 3968. Połączenie progrmów specjlizownych ze sprwdzoną pltformą»pilot 3.0«umożliwi pełną utomtyzcję pomirów i ocenę i stopniownie tolerncji uzysknych wyników pomirów według klsy jkości (rys. 5, 5). Przyrząd ZOLLER spełni wymgni dotyczące pomiru frezów owiedniowych, poz tym pozwl n wszechstronny pomir i kontrolę prktycznie kżdego rodzju nrzędzi. Rys. 5 ) Okno dilogowe z wynikmi ) Protokół z pomiru frezu owiedniowego LITERATURA [1] M. PAWŁOWSKI, Nowe kierunki w pomirze geometrii nrzędzi skrwjących, Orók Skrwniem. Efektywne wytwrznie. Tom 6 pod redkcją Piotr Cichosz, Wrocłw 2012, str. 99-108 [2] Mteriły informcyjne firmy ZOLLER