[发明专利]大型齿轮齿距偏差在机测量装置和方法

权利要求书

1.一种大型齿轮齿距偏差在机测量装置，其特征是包括数控转台（2）、床身（6）、径向数控滑台（3）、轴向数控滑台（4）和与齿面触碰的指示器（5），还包括电气装置及数控系统，齿轮（1）装夹在数控转台（2）上，随着数控转台（2）的C轴一起运动，指示器（5）用磁性表座固定在轴向数控滑台（4）上，随着径向数控滑台（3）的X轴和轴向数控滑台（4）的Z轴一起运动，机床的X轴、Z轴和C轴运动均由机床的电气装置和数控系统控制。

2.根据权利要求1所述的大型齿轮齿距偏差在机测量装置，其特征在于所述指示器（5）为两个千分表。

3.一种大型齿轮齿距偏差在机测量方法，其特征是：

a）包括指示器（5）架设的步骤:

a1、将两个指示器（5）的测头与相邻同侧齿面相接触，指示器（5）的测头与齿面在齿面上大致相同的区域接触；

a2、预估齿距累积偏差大小和转台定位精度，控制指示器有足够的预压缩量；

a3、与指示器（5）的测头接触的相邻齿面大致处于过转台回转中心并平行于径向数控滑台运动方向的直线上；

a4、指示器（5）的测头触碰的运动方向大致垂直于齿轮的齿面；

b）包括测量齿面位置的步骤:

b1、依据步骤a中的要求架设好两个指示器（5），使指示器（5）的测头和右齿面接触，此时记录转台的坐标为C₁，径向数控滑台坐标为X₁。

b2、将数控转台（2）沿指示器（5）的测头远离齿面方向旋转角度C_m，使两个指示器（5）脱开齿面。C_m=360/zg/8，m_n为法面模数，β为分度圆螺旋角；

b3、将数控转台（2）再沿指示器（5）的测头靠近齿面方向旋转角度C_m，两个指示器（5）将会接触齿面，记录两个表的读数分别为v_11R，v_12R；

b4、将数控转台（2）沿指示器（5）的测头远离齿面方向旋转角度C_m，使两个指示器（5）脱开齿面；

b5、将径向数控滑台（3）沿远离齿轮轴线方向运动距离X_m，指示器（5）退出齿槽，X_m=4*m_n。

b6.、将数控转台（2）正向旋转角度360/z_g，z_g为齿轮齿数；

b7、将径向数控滑台（3）沿靠近齿轮（1）轴线方向运动距离X_m，指示器（5）进入齿槽；

b8、将数控转台（2）沿指示器（5）的测头靠近齿面方向旋转角度C_m，使两个指示器（5）接触齿面。记录两个指示器的读数分别为v_21R，v_22R；

b9、重复步骤b3至步骤b8，记录的指示器（5）读数分别为v_i1R，v_i2R，i=1,2,…,z_g；

b10、重复步骤b1至步骤b9，重新架表测量左齿面，测得指示器（5）读数为v_i1L，v_i2L，i=1,2,…,z_g；

c）包括单齿距偏差的计算步骤:

c1、计算右齿面理论单齿距对应的指示器读数差值，v₂₁₀=sum{v_i2R-v_i1R,i=1,2,…,zg}/zg；

c2、计算右齿面单齿距偏差，f_ptiR=(v_i2R-v_i1R-v₂₁₀)/cos(β),i=1,2,…zg，β为齿轮分度圆螺旋角；

c3、重复步骤c1和步骤c2计算左齿面单齿距偏差f_ptiL；

d）包括齿距累积偏差的计算步骤：

d1、计算右齿面单齿距偏差，F_piR=f_pt1R+f_pt2R+…+f_ptiR,i=1,2,…，zg-1；

d2、重复d1计算左齿面单齿距偏差F_piL。

4.根据权利要求1所述的大型齿轮齿距偏差在机测量方法，其特征是所述步骤a2中预压缩量大于齿距累积总偏差的3倍和转台定位精度对应齿顶圆弧长的总和。