[发明专利]刃边齿条测头在机测量大齿轮偏差的在机测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及成套设备中大型齿轮测量的技术领域，确切的说是刃边齿条测头在机测量大齿轮偏差的方法及其在机测量仪。

背景技术

齿轮测量技术在齿轮制造中占有很重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。

大型齿轮的测量方式通常有两种，一是在专用齿轮测量仪上进行测量，二是就地或在机测量。第二种测量方式，按其测量的形式，还可分为上置式量仪和在机式量仪。对于直径≥2.5米的大型齿轮的偏差项目进行检测，利用专用的台式量仪是不具有可行性的。解决的办法是采用上置式量仪或在机测量。而前者的测量精度较低，而且不易分析齿轮加工过程中误差成因的工艺因素；况且目前尚不易解决斜齿轮的螺旋线偏差测量。在机式量仪不仅克服了台式量仪测量大型齿轮的局限性，同时克服了上置式量仪测量精度低、不利于齿轮加工的工艺因素分析的特点。但常规在机式量仪受加工机床的限制，如机床的原始误差影响测量精度、测量条件与测量环境等问题的影响，测量精度、实施措施仍有待于进一步提高。

中国专利申请号CN85102874A发明名称为“就地测量大齿轮齿形精度的方法”，其说明书中提到“1981年东京国际齿轮及动力传动学术讨论会论文集中一篇题为‘一种新的大齿轮测量系统’的文章提出了一种就地测量系统，该系统对大齿轮齿形精度的测量是通过在滚齿机上加上几部分辅助系统来实现的，辅助系统包括将直径2200毫米的超大型环形磁尺安装在滚齿机工作台上被加工齿轮的外圆表面，用以测量被测齿轮的角位移，一个齿形传感器，用于测量在齿轮基圆切线方向运动的角位移，一个控制和数据处理装置，控制自动测量和计算误差。该系统实现了在滚齿机床上就地自动测量大齿轮的精度，但在测齿轮角位移时，为避开由于被测齿轮尺寸大引起结构上和精度上测量的困难，没有采用现成的角位移传感器，而是特制了一个超大型环形磁尺与工作台合为一体，这种超大型磁尺的制造、安装、录磁、调整等工艺相对于采用现成的角位移传感器来说要困难的多，而且难以做成一个附件在车床、磨床等其它类型加工齿轮的机床上通用，另外特别重要的是，就地测量是在加工机床上进行的，测量的齿形误差中包含了机床的回转误差，上述误差系统没有设法消除这种误差的影响，这种测量结果的可靠性在很大程度上要依赖于机床的回转精度，而对一般机床来说，回转误差对所测的齿形误差的影响是不能忽略的。

在机测量大齿轮的齿廓偏差与螺旋线偏差中，由于齿轮的重量大而产生的惯性大，致使测量过程中产生相应的麻烦，如完成一个轮齿廓面的齿廓偏差或螺旋线偏差的测量后，想要测量其相邻廓面的偏差时就很困难。因为测量过程是从齿轮开始转动到测头划出齿顶，或测头从轮齿的一端走到另一端。由于齿轮惯性大，完成一个轮齿的测量后，即使停止工作台的回转，其位置已经不在测头的正确位置，需重新调整正确位置，才能开始一个齿轮廓面的测量，且由于齿轮模数大，点测头沿基圆切线展开时行程长，致使量仪结构大。而在螺旋线偏差的测量中，采用点测头随齿轮转动同步跟踪的测量，当角度信号发出，转变为伺服电机的驱动信号，电机旋转由滚珠丝杠带动测头位移时总是存在着滞后的问题，尤其在螺旋角较小的情况下，影响更突出。即使具有较强刚度的点测头，在测量中，由于点测头与廓面的接触点的实际位置和理论位置不一致，也会对齿轮精度测量产生影响，且点测头在测量时，由于大型齿轮的惯性大，存在不安全因素，点测头容易折断。

发明内容

为了克服直径≥2.5米的大型齿轮测量中遇到的测量基准选择困难、齿轮惯性大、测量效率低、测量条件差等难点，本发明提供刃边齿条测头在机测量大齿轮综合偏差的方法及其在机测量仪。