大型齒輪齒距偏差在機測量裝置和方法制造方法及圖紙

一種大型齒輪齒距偏差在機測量裝置，包括驅動齒輪旋轉和定位的數控轉臺，包括驅動指示器沿齒輪徑向運動的徑向數控滑臺，包括驅動指示器沿齒輪軸向運動的軸向數控滑臺，包括機床電氣裝置和數控系統，還包括與齒面觸碰的兩個千分表指示器。一種大型齒輪齒距偏差在機測量方法，包括指示器的架設方法，包括測量齒面位置的步驟，包括單齒距偏差的計算步驟，包括齒距累積偏差的計算步驟。本發明專利技術完全基于齒輪加工機床已有的機械結構和控制系統，方法簡單可靠、操作方便，可以低成本高精度的完成齒距類誤差的測量。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種大型齒輪齒距偏差在機測量裝置，包括驅動齒輪旋轉和定位的數控轉臺，包括驅動指示器沿齒輪徑向運動的徑向數控滑臺，包括驅動指示器沿齒輪軸向運動的軸向數控滑臺，包括機床電氣裝置和數控系統，還包括與齒面觸碰的兩個千分表指示器。一種大型齒輪齒距偏差在機測量方法，包括指示器的架設方法，包括測量齒面位置的步驟，包括單齒距偏差的計算步驟，包括齒距累積偏差的計算步驟。本專利技術完全基于齒輪加工機床已有的機械結構和控制系統，方法簡單可靠、操作方便，可以低成本高精度的完成齒距類誤差的測量。【專利說明】
本專利技術屬于齒輪誤差測量領域，具體涉及一種。
技術介紹
大型齒輪主要應用于能源、交通、國防等重要領域，是風力發電、大型水電站核電站、鍛壓設備和船舶上的傳動裝置的關鍵零部件。大型齒輪不僅加工制造困難，而且測量也是一個難題。由于尺寸較大難以找到合適的三坐標測量儀或者齒輪測量中心進行測量，而且存在測量和加工基準難統一的問題，所以大型齒輪一般是采用在機測量方法進行測量。齒距誤差是齒輪的傳動誤差的一個重要指標。一種在機測量齒距誤差的方法是使用轉臺將一個測針與每一個齒面觸碰，獲得每個齒面對應的轉臺位置，再計算誤差。這種方法不僅存在加工和測量時轉臺分度誤差的耦合問題，而且由于大型齒輪的半徑放大作用，對轉臺的精度要求很高，一般機床難以達到。另一種在機測量方法是使用齒距比較儀，該儀器獨立于機床，售價昂貴，而且只能測量齒距偏差的相對值，無法測量齒距偏差的絕對值。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種，本專利技術主要針對大型齒輪的單齒距偏、齒距累積偏差等齒距類偏差，提供在機測量裝置和方法。本專利技術的突出優點在于:本專利技術的測量精度不受轉臺精度的影響，基于齒輪加工機床已有的機械部分和數控系統，不需要額外的測控系統，測量成本低效率高，能夠測量齒距偏差的絕對值。本專利技術應用范圍廣，可以在所有齒輪加工機床(滾齒機，銑齒機和磨齒機等)上使用。本專利技術的技術方案是:本專利技術的一種大型齒輪齒距偏差在機測量裝置，包括數控轉臺2、床身6、徑向數控滑臺3、軸向數控滑臺4和與齒面觸碰的指示器5，還包括電氣裝置及數控系統，齒輪I裝夾在數控轉臺2上，隨著數控轉臺2的C軸一起運動，指示器5用磁性表座固定在軸向數控滑臺4上，隨著徑向數控滑臺3的X軸和軸向數控滑臺4的Z軸一起運動，機床的X軸、Z軸和C軸運動均由機床的電氣裝置和數控系統控制。所述指示器5為兩個千分表。本專利技術的一種大型齒輪齒距偏差在機測量方法，a)包括指示器5架設的步驟:al、將兩個指示器5的測頭與相鄰同側齒面相接觸，指示器5的測頭與齒面在齒面上大致相同的區域接觸；a2、預估齒距累積偏差大小和轉臺定位精度，控制指示器有足夠的預壓縮量；a3、與指示器5的測頭接觸的相鄰齒面大致處于過轉臺回轉中心并平行于徑向數控滑臺運動方向的直線上；a4、指示器5的測頭觸碰的運動方向大致垂直于齒輪的齒面；b)包括測量齒面位置的步驟:bl、依據步驟a中的要求架設好兩個指示器5，使指示器5的測頭和右齒面接觸，此時記錄轉臺的坐標為C1，徑向數控滑臺坐標為Xpb2、將數控轉臺2沿指示器5的測頭遠離齒面方向旋轉角度Cm，使兩個指示器5脫開齒面。Cm=360/zg/8，mn為法面模數，β為分度圓螺旋角；b3、將數控轉臺2再沿指示器5的測頭靠近齒面方向旋轉角度Cm，兩個指示器5將會接觸齒面，記錄兩個表的讀數分別為V11K，V12e ;b4、將數控轉臺2沿指示器5的測頭遠離齒面方向旋轉角度Cm，使兩個指示器5脫開齒面； b5、將徑向數控滑臺3沿遠離齒輪軸線方向運動距離Xm，指示器5退出齒槽，Xm=4*mn。b6.、將數控轉臺2正向旋轉角度360/zg，Zg為齒輪齒數；b7、將徑向數控滑臺3沿靠近齒輪I軸線方向運動距離Xm，指示器5進入齒槽；b8、將數控轉臺2沿指示器5的測頭靠近齒面方向旋轉角度Cm，使兩個指示器5接觸齒面。記錄兩個指示器的讀數分別為V21K，V22e ;b9、重復步驟b3至步驟b8,記錄的指示器5讀數分別為vilK, vi2E, i=l, 2，…，zg ；blO、重復步驟bl至步驟b9，重新架表測量左齒面，測得指示器(5)讀數為VilL,Vi2L, i —I) 2，…，Zg ;c)包括單齒距偏差的計算步驟:Cl、計算右齒面理論單齒距對應的指示器讀數差值，V210=Sum{vi2E-vilE, i=l, 2，…，zg}/zg ；c2、計算右齒面單齒距偏差，fptiK=(vi2K-vilK-v21Q)/cos(P )，i=l, 2，“《zg, β 為齒輪分度圓螺旋角；c3、重復步驟cl和步驟c2計算左齒面單齒距偏差fptiIj ；d)包括齒距累積偏差的計算步驟:dl、計算右齒面單齒距偏差，FpiR=fptlR+fpt2R+…+fptiR, i=l, 2,..., zg-1 ；d2、重復dl計算左齒面單齒距偏差FpiL。所述步驟a2中預壓縮量大于齒距累積總偏差的3倍和轉臺定位精度對應齒頂圓弧長的總和。本專利技術的有益效果是:本專利技術的完全基于齒輪加工機床已有的機械結構和控制系統，低成本高精度的完成齒距類誤差的測量。本專利技術的測量精度受到轉臺和徑向數控滑臺定位精度的影響小，普通機床的精度完全可以滿足測量要求。本專利技術的可以測量齒距偏差的絕對值，而不是相對值，測量結果更精確。本專利技術的大型齒輪齒距偏差在機測量方法簡單可靠、裝置操作方便、自動化程度高，整個過程可以通過數控系統實現，操作者只需要讀數記錄即可。本專利技術的大型齒輪齒距偏差在機測量方法可以應用于所有齒輪加工機床，具有應用范圍廣的優點。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術的在機測量裝置示意圖。圖2為測量開始時指示器的架表方法示意圖。圖3右齒面測量流程分步驟不意圖。圖中:I為齒輪、2為數控轉臺、3為徑向數控滑臺、4為軸向數控滑臺、5為指示器、6為床身。【具體實施方式】下面結合附圖對本專利技術作進一步描述:圖1所示為在機齒距測量裝置示意圖，這個裝置由數控轉臺2、床身6、徑向數控滑臺3、軸向數控滑臺4、指示器5和電氣裝置及數控系統等組成。齒輪I裝夾在數控轉臺2上，隨著數控轉臺2的C軸一起運動。指示器5用磁性表座固定在軸向數控滑臺4上，隨著徑向數控滑臺3的X軸和軸向數控滑臺4的Z軸一起運動。機床的X軸、Z軸和C軸運動均由機床的數控系統控制。在測量開始前需要按照圖2所示方法架設指示器。為了提高測量精度，需要滿足的要求有:測頭與兩個齒面上大致相同的區域接觸；兩個測頭有足夠的預壓縮量，避免測量時出現測頭接觸不到齒面的情形；兩個初始接觸齒面關于機床中心線大致對稱分布；測頭與齒面觸碰時，測頭的運動方向大致與齒面垂直。然后通過編程G代碼數控程序，控制機床按照圖3所示的測量流程運行，圖3中A、B、C分別表示3個相鄰的齒。測量流程如下:bl.測量開始前按照圖2所示架設好兩個千分表指示器，使指示器的測頭和右齒面接觸。記錄此時轉臺的坐標為C1，徑向數控滑臺坐標為Xpb2.轉臺沿測頭遠離齒面方向旋轉角度Cm，使兩個指示器脫開齒面。Cffl=360/zg/8,mn為法面模數，β為分度圓螺旋角。b3.轉臺再沿測頭靠近齒面方向旋轉角度Cm，兩個指示器將會接觸齒面，記錄兩個表的讀數分別為V11K，V12ro b2和b3是減少第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張虎，方成剛，黃筱調，郭新宇，
申請(專利權)人：南京工業大學，南京工大數控科技有限公司，
類型：發明
國別省市：