Quantificazione delle ondulazioni sui fianchi dei denti degli ingranaggi con la metrologia ottica 3D

Filtrare rugosità e ondulazioni

Una delle maggiori sfide nella misurazione delle ondulazioni sui fianchi degli ingranaggi è quella di filtrare l'ondulazione e la rugosità della superficie. Per Honda, le tecniche convenzionali di imaging 2D non hanno portato ai risultati richiesti. L'ondulazione è spesso sovrapposta a segni di utensili causati, ad esempio, da frese, il che rende difficile isolarli completamente dalla rugosità. I metodi di profilatura delle superfici in 2D o i sistemi di misurazione tattile, che catturano solo singole linee di profilo, sono solo parzialmente adatti a questo scopo. Il sistema di misura ottico 3D InfiniteFocus, basato sull'area, offre maggiori possibilità in questo senso. Naoto Syukushima del reparto Prototipizzazione Powertrain spiega: "I valori Ra non sono sufficienti per verificare il reale stato della superficie dei fianchi, poiché catturano solo singole linee di profilo. Con i valori Sa basati sull'area, invece, possiamo mappare le caratteristiche della superficie sull'intera superficie e quindi isolarle completamente dalle ondulazioni utilizzando vari metodi di filtraggio". I risultati di questa analisi hanno permesso a Honda di adattare il processo di produzione degli ingranaggi ipoidi e, di conseguenza, di contribuire a prevenire lo sviluppo di rumori negativi nella produzione di ingranaggi ipoidi.

Misurare più velocemente i fianchi ripidi

Secondo Honda, l'alta risoluzione e la ripetibilità delle misure anche in caso di geometrie di difficile accesso come i fianchi ripidi sono un altro punto di riferimento che distingue InfiniteFocus dagli altri fornitori di metrologia. Questo è quanto afferma Naoto Syukushima a proposito dell'esigenza originaria di un nuovo sistema di misura: "La collaborazione con Bruker Alicona è iniziata con il fatto che stavamo cercando un dispositivo di misura che potesse misurare anche i fianchi ripidi". E prosegue: "Il sistema che utilizzavamo prima non soddisfaceva più le nostre esigenze. Con InfiniteFocus misuriamo più velocemente e otteniamo informazioni molto più significative. Siamo diventati molto più efficienti!". Secondo Honda, altri aspetti che hanno contribuito a questo aumento di efficienza sono l'elevato livello di facilità d'uso del sistema di misura 3D, le informazioni cromatiche 3D per una rapida e facile identificazione dell'usura e le elevate prestazioni di misura per i fianchi con diverse finiture superficiali. Quest'ultima è dovuta all'usura o a diversi stadi di usura e alle relative diverse proprietà di riflessione del fianco. Syukushima cita un altro vantaggio: "I nostri componenti misurano spesso 250 mm x 250 mm. Altri sistemi di misura che abbiamo testato non potevano essere utilizzati per questo volume di misura".

Per Honda, c'è un altro fattore decisivo che InfiniteFocus offre per applicare con successo l'analisi delle ondulazioni. "Possiamo esportare il 3D e poi applicare le nostre procedure di analisi. Nel nostro caso, si tratta di metodi di analisi della frequenza", spiega Syukushima. Honda ha così stabilito un nuovo standard nella quantificazione delle ondulazioni sui fianchi degli ingranaggi. Il brevetto sul loro processo dimostra il grande impatto e la leadership in questo settore.