Neue Scanning-Artefakte zur Bewertung von Verzahnungsmessungen

Im Zuge des EMRP-Projektes ENG56 „Traceable measurement of drivetrain components for renewable energy systems“ sind in Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftlichen Gerätebau der PTB zwei neuartige Scanning-Artefakte (SAFT) entwickelt und gefertigt worden. Diese Normale verkörpern je eine konkave und eine konvexe Evolvente, die sich bei einem Grundkreis vom Durchmesser 20 mm über einen Winkelbereich von 0° bis 270° erstrecken. Damit repräsentieren sie gewissermaßen verlängerte Profile von Außen- bzw. Innenverzahnungen.

(1) Bezugsseite (Höhenbezug) datum face (reference for the height) (2) Bezugskreis reference circle (3) Bezugsebene reference plan (4) X-Richtungsbohrung X-direction reference hole (5) Interne Evolvente Profil Internal involute profile (6) Externe Evolvente Profil External involute profile (7) Teil des Grundkreis, rb : 20 mm Portion of the basis circle, rb : 20 mm

Abbildung 1: Technische Zeichnung der beiden Scanning-Artefakte

An einem der Normale sind die beiden Evolventen zusätzlich mit einer definierten Welligkeit überlagert worden, wie sie in der Fertigung von Zahnrädern eine Rolle spielt. Diese Strukturen sind per Drahterosion in eine Stahlplatte mit 300 mm Durchmesser eingearbeitet worden.

Die Normale sollen verwendet werden, um die Fähigkeiten von taktilen Verzahnungs- und Koordinatenmessgeräten im Scanbetrieb genauer zu untersuchen. Um die Aufspannung bzw. Positionierung auf Messgeräten unterschiedlicher Bauart zu gewährleisten ist zusätzlich ein Unterbau entwickelt worden, der unter anderem die Möglichkeit bietet, die Normale auf einem Drehtisch mit Dorn zentrisch auszurichten.


Abbildung 2: CAD-Modell des geplanten Unterbaus für Scanning-Artefakt (d = 300 mm)

Die Kalibrierung der Normale wird auf einem universellen Koordinatenmessgerät erfolgen. Dabei sollen sowohl die in der Verzahnungsmesstechnik üblichen Profilabweichungen als auch solche Parameter kalibriert werden, die die überlagerten Welligkeiten charakterisieren.

Die Arbeiten werden durch das Forschungsprojekt „DriveTrain“ (JRP ENG56) des European Metrology Research Programme (EMRP) gefördert. Dieses wird von den im Rahmen von EURAMET am EMRP teilnehmenden Ländern und der Europäischen Union gemeinschaftlich finanziert.