本章所量測之甲及乙兩組實驗齒輪,是依照第四章第四節所述之 實驗方法及製程參數製造。表5.1 所示為甲與乙兩組實驗齒輪在粉末 冶金齒輪沖壓成形工程後,實際量測其成形品所得之齒形誤差值。由 實驗之量測數值發現,在相同的成形條件下,A、B 和 C 三種不同原 料粉末(實驗原料粉之特性請參見第四章表 4.1)製成之壓胚體,因回 彈所造成的齒形誤差量在兩組齒輪上大致相同;但經比較兩組齒輪的 齒形量測誤差量,甲齒輪成形品量測所得的誤差值約為 7~8μm,而 乙齒輪成形品的誤差值則約為 1~2μm。由此得知,當成形條件及其 他齒形設計參數相同的情況下,齒數越多(即外徑越大)的齒輪,其成 形壓胚體的回彈量會越大,所造成的齒形誤差量亦越大。
圖 5.1(a)至圖 5.2(c)為甲及乙兩組實驗齒輪成形品之齒形誤差量 測結果。茲以圖 5.1(a)為例,圖中垂直線段部分代表理想之齒輪工作 區域亦即標準之漸開線,曲線部分則是以探針量測實際之齒輪成形品 所得之實際齒形與標準漸開線(圖中之垂直線段)理想齒形之偏差 量。圖形上方的「X500」及「X8」分別代表齒厚(水平方向)和齒高(垂 直方向)的放大倍率,而圖上的虛線所構成的格子,每一格間距為 5mm,因此,除回放大倍率後,就可以得到其真正表示的距離。若以 此圖為例,在水平方向上的每一格代表長度為 10μm,而在垂直方向 上的格子則為 0.625mm。至於齒形誤差曲線上方左右的兩個數字 3.4 和 8.0,則分別代表左右兩側齒面所量測到的齒形誤差中,差距最大 的兩組誤差之間的差異量。而表5.1 中的左齒面及右齒面齒形誤差則
是取自圖中下方表格裡,齒形誤差項目中的左平均及右平均來代表左 右齒形誤差量。
圖 5.1(a)至圖 5.1(c)分別顯示 A、B 和 C 三種粉末成形之甲齒輪 壓胚體的齒形精度量測結果,圖中顯示甲成形齒輪壓胚體在靠近齒頂 的齒面回彈量較大,與標準漸開線的誤差量也較大,而此三種粉末所 壓製成形的壓胚體,其齒形精度約在JIS 等級 3~4 級左右。圖 5.2(a) 至圖5.2(c)則為 A、B 和 C 三種粉末成形之乙齒輪壓胚體的齒形精度 量測結果,其齒形誤差量較甲齒輪為小,相當於 JIS 等級 1~2 級左 右。
表5.1 甲齒輪與乙齒輪成形品平均齒形誤差(單位:μm) 齒輪 甲齒輪成形品齒形誤差 乙齒輪成形品齒形誤差
編號 左齒面 右齒面 左齒面 右齒面
A-1 6.2 8.2 2.0 1.6 A-2 6.7 7.9 2.2 1.7 A-3 5.8 7.7 2.2 2.0 A-4 6.2 7.8 2.4 2.2 A-5 6.3 7.9 2.4 2.2 平均 6.24 7.90 2.24 1.94
B-1 6.2 8.2 1.7 2.4 B-2 6.7 8.2 2.3 2.3 B-3 6.5 8.3 2.4 2.6 B-4 6.7 8.6 1.7 2.0 B-5 6.4 8.4 2.0 1.7 平均 6.50 8.34 2.07 2.25
C-1 6.4 7.9 2.2 2.1 C-2 6.3 8.2 2.9 2.1 C-3 6.3 8.2 2.1 2.5 C-4 6.6 8.6 2.5 2.3 C-5 6.3 7.9 1.8 2.9 平均 6.38 8.16 2.30 2.38
圖5.1(a) 以 A 粉末成形之甲齒輪壓胚體的齒形精度量測結果
圖5.1(b) 以 B 粉末成形之甲齒輪壓胚體的齒形精度量測結果
圖5.1(c) 以 C 粉末成形之甲齒輪壓胚體的齒形精度量測結果
圖5.2(a) 以 A 粉末成形之乙齒輪壓胚體的齒形精度量測結果
圖5.2(b) 以 B 粉末成形之乙齒輪壓胚體的齒形精度量測結果
圖5.2(c) 以 C 粉末成形之乙齒輪壓胚體的齒形精度量測結果