本文深入探討了計算機斷層掃描（CT）技術在齒輪測量領域的應用，尤其聚焦于將其與接觸式齒輪測量設備所得的齒輪參數進行直接對比。旨在展示德國溫澤 CT 技術在齒輪測量中展現出的非凡潛力，并凸顯 exaCT 計算機斷層掃描在齒輪測量方面所展現的顯著優(yōu)勢。
工業(yè)計算機斷層掃描技術在尺寸計量領域已穩(wěn)固占據重要地位多年，它常被視為檢測部件幾何公差的重要方式之一，尤其適用于其他光學或接觸式測量方法難以測量的復雜幾何形狀。該技術的一大顯著優(yōu)勢在于，它不僅能執(zhí)行幾何檢查，還能深入檢測部件內部材料是否存在缺陷，從而有效預防部件故障。
01
解析CT技術在齒輪測量方面的能力
CT 技術在齒輪測量領域的潛在應用仍相對未被充分探索，主要歸因于當前無法依據既定的齒輪測量標準來評估 CT 測量數據，進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量保證。鑒于此，溫澤作為一家長期致力于高精度齒輪測量機與 CT 測量設備生產的領先企業(yè)，目前正集中力量推動這兩項技術的融合。
通過直接比對接觸式測量與 CT 掃描所得的齒輪參數數據，我們首次能夠分析 CT 技術在齒輪測量方面的能力。本文旨在向齒輪測量領域的質量管理人員展示當前技術水平，進而提升工業(yè) CT 在齒輪測量中的應用地位。
02
塑料齒輪的優(yōu)勢和難點
鑒于節(jié)能方面的考慮，工業(yè)領域中的機械部件的材料選擇正逐漸從較重的金屬合金轉向輕質塑料。然而，除了檢測產品的幾何尺寸外，還需對非金屬部件的潛在耐久性進行額外評估。相較于堅硬的金屬合金部件，塑料部件因材料缺陷而更易受損。溫澤的工業(yè)計算機斷層掃描技術表明，這并不總是意味著成本會上升。
工業(yè)計算機斷層掃描（CT）與X射線技術，是塑料無損檢測領域的理想選擇。為了驗證 CT 技術在齒輪測量上的可靠性，我們需對比不同齒輪參數的測量結果，并以接觸式測量數據為基準，對 CT 掃描結果進行評估。此外，我們提出的使用 CT 技術對齒輪進行可追溯的尺寸測量方法，嚴格遵循了 ISO 10360（通用標準）及 VDI/VDE 2612/13（齒輪測量標準）。
03
溫澤測試紀實：深入探索與驗證
塑料直齒
選擇由塑料制成的法向模數為 1.2mm 的圓柱直齒輪作為測試對象。
計算機斷層掃描中，測量對象的尺寸是一個至關重要的參數。溫澤的 exaCT 計算機斷層掃描系列專為精確測量不同尺寸的零件而設計。其顯著的成本節(jié)約優(yōu)勢在于，exaCT L 225 型號憑借最高達 225 kV 的卓越性能，能夠同時測量多個工件。
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零件。對于齒輪來說，它是齒輪的直徑和模數。所挑選的齒輪，其直徑約為 45mm，模數達 1.2mm，符合既定條件，故適宜用于未來對多工件測量的進一步測試。
GT 450齒輪測量中心
咨詢電話：13522079385
溫澤 GT 450 是一款高精度齒輪測量機，其卓越之處在于能夠高效精準地測量傳動裝置中的齒輪。此外，GT 450 還配備了獨特的 WM | Gear 軟件，該軟件不僅具備機器控制功能，還能對測點進行評估。
該軟件能夠分析任意類型的齒輪，包括直齒輪、斜齒輪、內齒或外齒。它集成了溫澤的“虛擬坐標測量機”接口，這一功能使得測量工作不再受限于傳統的溫澤坐標測量機 CNC 控制，而是利用溫澤工業(yè) CT 的掃描數據，在計算機內存中按 1:1 比例進行虛擬測量。
總體來說，所有齒輪參數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試結果，但所展現的精度極為卓越。這些結果充分驗證了溫澤 exaCT 系列適合用作塑料齒輪的測量。
使用 CT 方法可以可靠地測量塑料齒輪。這主要得益于其測量尺寸幾乎不受限制，遠超接觸式測量方法的范圍。
結論：溫澤 exaCT 計算機斷層掃描系統能夠快速、高精度地測量齒輪和其他塑料部件。相較于傳統方法，該系統顯著節(jié)省了時間，并具有許多亮點：檢查內齒輪和外齒輪、檢查材料密度和結構以及創(chuàng)建 3D 模型以供進一步分析。溫澤的 CT 技術賦能齒輪行業(yè)企業(yè)，使它們能夠提前識別產品缺陷，進而提升產品質量與制造流程的效率。
作者：Dr. Uwe Hilpert，CT 產品經理
