大型直齿圆柱齿轮误差测量系统研究

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1、第27卷第2期天津科技大学学报Vol.27No.22012年4月JournalofTianjinUniversityofScience&TechnologyApr.2012,大型直齿圆柱齿轮误差测量系统研究赵颖，王永强，许增朴，周聪玲(天津科技大学机械工程学院，天津300222)摘要：针对大型齿轮在机测量存在必须停止加工过程，影响加工效率和经济效益的问题，研制了一种大型直齿圆柱齿轮离线自动测量系统．测量系统以PC为控制中心，可根据用户选择自动生成测量路径；其选用高精度测头和光栅尺，利用数控系统驱动x、y、z轴及旋转载物台，可以实现测量位置的精确定位；可以实现齿形误差、齿距误差和齿向误

2、差的自动测量．关键词：大型齿轮；误差测量；测量系统中图分类号：TP274文献标志码：A文章编号：1672-6510(2012)02-0044-05ResearchonLargeInvoluteSpurGearErrorMeasuringSystemZHAOYing，WANGYongqiang，XUZengpu，ZHOUCongling(CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：On-linedetectionisbyfarthemo

3、stcommongearmeasurementtechnology，butthegearcuttingprocessmustbestoppedduringthemeasuring，whichinfluencestheefficiencyofgear-makingmachineandtheenterprise’seconomicbenefit.Tosolvethisproblem，alargeinvolutespurgearerrormeasuringsystemwasdeveloped.Usingcomputerascontrolcenter，probesensortocollect

4、data，x-y-zdisplacementplatformandrotatingstagetoachievetheexactlocationofthemathematicalpoint，thenewsystemcanmakethelargegearerrormeasurementcometrue.Meanwhilethemeasurementsystemcanalsorealizetheautomaticmeasurementoftoothprofile，circularpitchandhelixdeviation.Keywords：largegear；errorsmeasurem

5、ent；measuringsystem大型齿轮作为大型成套装备的关键或重要基础床自身更高精度的测量．因此，针对目前企业普遍使件，主要用于机械、交通、冶金、矿山、国防、宇航等用的数控加工系统，研制基于现场测量的齿轮加工精[1]重要行业，其质量、性能、寿命会直接影响整机的技度自动测量机是齿轮制造业亟须解决的现实问题.术经济指标．大型齿轮不仅加工周期长、成本高，而本文针对直径在2.5,m以上的大型齿轮加工误且存在精度误差，这种误差对传动系统的精度及动态差自动测量系统的硬件结构及测量原理进行了深入特性会产生直接的影响．因此，如何测量和控制齿轮研究，提出了一种高效、高精度的测量方法．[1–2]

6、加工误差一直是需要不断探索的课题．对于大型齿轮的检测，尤其是直径2.5,m以上的超大型齿轮，1总体设计由于工件体积大、质量大、装夹不便，使其测量精度[3–4]和测量效率均较低．虽然目前广泛研究的在机测1.1测量原理量技术有其先进性，但这种技术测量和加工不能同时大型齿轮加工精度测量主要集中在齿形、齿向和进行，大大降低了齿轮加工机床的效率，严重影响企齿距误差测量．测量机系统结构如图1所示．根据用业的经济效益．同时，齿轮测量精度也受到加工机床户选择由系统软件自动计算生成各类误差测量路径，自身制造精度及运行工况的影响，难以实现相对于机并向数控系统输出控制方案．通过数控系统控制测收稿日期：20

7、11–11–28；修回日期：2011–12–21基金项目：天津市应用基础及前沿技术研究计划(10JCZDJC23300)作者简介：赵颖（1987—），女，内蒙赤峰人，硕士研究生；通信作者：王永强，教授，wangyq@tust.edu.cn.2012年4月赵颖，等：大型直齿圆柱齿轮误差测量系统研究·45·量机的运动，使测头相对于被测工件产生测量相对运1.2.1齿形误差动．在测头沿工件表面运动的过程中，数控系统实时齿形误差是指实际齿廓偏离设计齿廓的量，得到[5