磨齿时的齿轮在线检测≠齿轮离线检测

国内、外在近年生产的大型数控成型磨齿机上，几乎全部配有随机的测量系统。随机的齿轮测量装置是将测量系统和机床的数控系统集成为一体，测量信息处理后能反馈至机床及时修正加工参数。

随着国外大型数控成型磨齿机大量进入国内市场，然而在正确使用这些机床方面，不少的企业还存在不少的差异，笔者发现国内不少的企业在使用上错误认为齿轮在线检测＝齿轮离线检测而走进误区，无法和国外的技术理念及观点接轨，对齿轮内在质量的提升和国际贸易往来直接带来严重的影响。

通过向美国Gleason-PFAUTER、德国KAPP-NILES、Hofler及国内秦川机床的有关专家请教对齿轮在线检测和齿轮离线检测有了全面和深入的了解，今将这一认识的全过程撰写成文，并将此文奉献给国内的有关企业，希望通过对本文的学习和了解，在专业技术方面和国外的理念接轨和达到共识，从而尽快走出误区，以求共进。

一、磨齿时的齿轮在线检测和齿轮离线检测的定义

1.齿轮在线检测

齿轮在线检测是指测量时把齿轮测量仪器装于齿轮之上或是装在数控成型磨齿机上对齿轮进行的检测。

2.齿轮离线检测

齿轮离线检测是指测量时齿轮必须从磨齿机上取下来，搬放到齿轮检测机上进行检测。

二、齿轮在线检测和齿轮离线检测的作用

1、齿轮在线检测的主要作用：

齿轮在磨齿加工中，齿轮在线检测是对质量监控的辅助手段，关键在于对磨齿过程的质量控制。在磨齿中对磨齿机提供调整的依据。其检测结果不能作为质量报告的凭据。

齿轮在线检测报告还用于100%提供齿轮检测报告及可追溯性。它不能单独使用，必须经过齿轮离线检测的验证一致后才能有效。而且，必须有严格的质量管理控制程序。

2.齿轮离线检测的主要作用：

磨齿后最终的出厂检测必须在齿轮离线检测的专用测量仪（齿轮检测机）上进行。其检查结果可作为质量合格与否的唯一判据。

三、齿轮的精度检测在国际贸易中的有关规定

齿轮的精度检测在国际贸易中一律以齿轮离线检测的报告作为检验齿轮合格与否的唯一依据，以齿轮离线检测为准。

欧美国家一些大的品牌公司同时还规定：在使用顶级的德国克林根贝尔格，美国格里森齿轮检测机检测合格的齿轮进出口时享有“免检”的优惠。

四、齿轮在线检测时的注意事项

1.齿轮在线检测所检的齿轮一定要控制在齿厚基本见光的情况下检测（留有一定的加工余量）。

2.这时将在数控磨齿机上所磨的齿轮利用随机的齿轮在线检测进行精度检测，并打印出精度检测报告。

3.将所磨的齿轮从数控磨齿机上拆下，送离线检测的齿轮检测机上进行精度，检测并打印出精度检测报告。

4.将齿轮在线检测和齿轮离线检测所打印出的两份精度检测报告进行比对。若两份检测报告有出入，应以齿轮离线检测的报告为准，调整数控磨齿机的相关部位后再重磨齿轮，直至和齿轮离线检测的检测报告完全一致时为止。

5、在批量的磨齿中，虽不须每一件都进行齿轮离线检测，但首件和末件以及每磨十件左右必须在齿轮离线检测机上抽检一次。一旦发生偏离，必须追溯检查至上个合格齿轮时为止。

6、齿轮在线检测的精度严重依赖机床的原始精度，原始精度的好坏将直接严重影响齿轮在线检测的精度。

A、从新机床安装算起，由机床的生产厂家曾按有关标准含安装精度（几何精度）、工作精度在内，进行首次安装和调试。这时机床的各项精度完全符合安装标准要求，全部处于合格和达标状态。

通常，齿轮在线检测利用机床各个轴，极少单独再设计轴，所以齿轮在线检测的精度和机床的相关轴的精度直接相关。

不少企业从交付使用至今，已经过数年的使用，而在这期间从未复查过机床的安装精度，可以断言首次安装的各种精度早已荡然无存，这方面存在的问题已成为不少企业的通病。

经过数年的使用，机床的地基基础早已压实和稳定，就应尽早再次对机床的安装精度进行全面逐项复检，使机床的原始精度始终处于完好的达标状态，这一工作，一定要引起足够的重视，这也是机床保持原始精度的重要措施，也是在线检测精度的保证，这一点非常重要。

B、数控磨齿机工作台和立柱的几何精度包括以下三个内容的精度必须处于完好的达标状态:

①工作台表面水平面的水平度

②.刀架立柱相对水平面的不垂直度

③.尾座顶尖立柱相对工作台面的水平度的不垂直度。若以上的误差超差将直接影响磨齿后的齿向精度。

C、磨齿工装的精度不够，磨齿工装的外径与齿轮内孔配合间隙过大，或工装定位端面不垂直等因素造成的齿轮安装误差所引起的几何偏心，也是不可忽视的重要因素之一，要引起足够的重视。常见的偏心可分以下两类：

①齿轮的几何轴线与旋转轴线有相互平行的偏心。

②齿轮的几何轴线与旋转轴线有不平行的偏心。造成不平行偏心的安装误差原因很多，磨齿机的上顶尖、下顶尖（工作台顶尖）与工作台旋转轴线不重合而产生的偏心就属于这类偏心。有不平行偏心时对齿轮的精度影响很大。

上顶尖偏心将直接造成齿圈径向跳动、周节累积误差、相邻周节差、齿形误差、公法线变动量超差。

下顶尖（工作台顶尖）的偏心将直接造成齿向误差超差。

D、数控磨齿机的工作台面在工作中经常敲、打、磕、碰以及吊装大型工装时的撞击，造成工作台表面上有凸起的硬伤。是影响磨齿后精度超差不可忽视的重要原因之一。

E、齿轮在线检测和齿轮的离线检测还存在以下不同：

①齿轮在线检测的温度与齿轮离线检测的温度控制的条件不同。

②数控磨齿机工作中存在振动和微量振动，均会对齿轮精度检测直接带来影响

7.齿轮在线检测中标准齿轮的作用

A、何为标准齿轮

仅在齿轮在线检测测量时使用。凡采用标准压力角、标准模数、标准齿高系数和标准齿根高系数且分度圆上齿厚与齿槽宽公称值相等的齿轮称为标准齿轮。标准齿轮的精度等级一般为3级。

B、标准齿轮的作用：可通过齿轮在线检测的测头检测标准齿轮，可迅速准确使机床处于磨齿时的精度状态。如25°压力角，通过首次检测可快速接近25°，再通过微量的调整，压力角很快就调准到25°。如果没有标准齿轮对压力角的调整，只好采取磨一次检一次，再磨一次再检一次，有标准齿轮后，就可以摆脱多次反复磨削反复检测、费工费时的繁琐局面。

C、以标准齿轮作为标准，但不等于有了标准齿轮在线检测的精度就等于标准状态，因影响齿轮在线检测精度的因素太多，齿轮在线检测的精度严重依赖机床的原始精度。

D、有多少种压力角就要有多少种压力角的标准齿轮

E、国内很多厂家虽然都可以制造齿轮，但由于手段、工艺、检测、资质等方面的限制，因此不具备加工标准齿轮的能力。

F、标准齿轮的使用与存放等同普通齿轮，因此标准齿轮不标准。在使用中起不到标准齿轮的作用。

①、每年应送有资质证书国家认可的检测中心进行标准齿轮精度等级的年检。

②、平时不用时，必须存放在温度为（20±1）℃，24h恒温的房间内存放。

8、在数控成型磨齿机上磨削的齿轮经在线检测测量的结果，齿向、周节累积误差、周节相邻误差全部合格，但在离线检测测量的结果不合格。主要原因在于影响在线检测精度的因素较多，加上又是自己检自己。进一步证实齿轮在线检测≠齿轮离线检测。

五、结论与建议

1、齿轮在线检测和齿轮离线检测性能比较见下表所示

注：优 ★★★ 良 ★★ 一般 ★

2、齿轮在线检测≠齿轮离线检测

简言之，齿轮在线检测是磨齿中对质量的过程控制；齿轮离线检测是齿轮出厂时的质量合格与否的唯一判据。

3、对于大型有实力的企业，购买美国格里森或德国克林根贝尔格检测机而无可厚非。因为这是进步的表现，也是企业强化和健全质量保证体系提升质量的重要举措。