[发明专利]一种检测锥齿轮根锥参数的方法

说明书

本发明涉及一种检测锥齿轮齿根锥参数的方法，利用三坐标测量机检测锥齿轮根锥曲面上点的方法，实现了根锥参数的检测，相对比老的测量方法检测速度快，触测面积小，能够实现在工序间时只加工一对齿就可以检测，解决了必须检测成品工件以及需破坏工件才能测量的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，一种检测锥齿轮齿根锥参数的方法。

背景技术

锥齿轮是传动系统中重要部件，而其根锥(齿根圆锥)参数是一项重要的齿形技术参数，影响着齿轮齿底渗碳层分布的均匀性，进而影响整个锥齿轮的整体性能指标。锥齿轮根锥参数的检测准确性对其锥齿轮加工影响很大：锥齿轮粗加工时，如测量不准，会导致磨精加工(齿阶段)的余量不足；锥齿轮精加工时，如测量不准，会导致齿轮渗碳层被破坏，两种情况都会造成锥齿轮成批报废。所以锥齿轮根锥参数的检测至关重要。

根锥参数通常包括：锥角、指定截面圆直径，指定截面高度。

目前，锥齿轮根锥参数的检测是利用三坐标测量机，采集锥齿轮根部特征，按照圆锥的方法检测评价。缺点只能检测工件成品，不利于配合工序间进行参数调整的检测，尤其对于因模数小或齿根面积小导致根锥可触测部分不足够采集10～30mm直线的锥齿轮，为避开探针干涉，还需要破坏地磨掉1～2个齿，才能实现检测目的。

发明内容

本发明的目的是研究一种快速、准确的锥齿轮根锥参数检测方法，即可避免对齿轮的破坏，还能满足工序间参数调整的检测需要。

本发明的技术方案是，所述的检测锥齿轮齿根锥参数的方法包括以下步骤：

(1)加工：准备待测锥齿轮，并将齿轮加工到至少存在一个完整齿根；

(2)建立坐标系：依据设计图纸要求，以所需三坐标测量机测头旋转角度次数最小为原则摆放，并使用三坐标测量机采集被测齿轮基准，建立测量坐标系；

(3)采集样例点：应用三坐标测量机采集曲面点的功能，选择任一加工过的齿根，并在图纸指定的高度的圆锥截面圆，采集3个样例点，每个样例点距圆锥截面圆最小距离不大于5mm，若采点时测头干涉，则每个样例点距圆锥截面圆最小距离不大于3mm，以确定在锥齿轮齿根所测量处的矢量方向；

(4)采集曲面点：通过自动曲面点功能，机器根据手动采集的三个样例点，自动采集经三个样例点拟合矢量方向后余弦误差最小的曲面点(x_0,y₀，z₀)；

(5)重新采点：依据图纸要求，选择测量点(x_0,y₀，Z)，使用测量机重新自动采点，采点后理论值为(x_1,y₁，z₁)，实际值为(x_2,y_2,z₂)，所述的Z为固定指定截面高度；

(6)比较：通过将采集到的曲面点实际坐标(x_2,y_2,z₂)与图纸要求的理论点坐标的Z轴坐标值比较，若Z轴坐标值相差在0.005mm以内，则进行第(7)步骤；否则，则在三坐标测量机上将曲面点的理论坐标值(x_1,y_1,z₁)进行更改，更改原则为：x₁＝x₀，y₁＝y₀，Z＝(Z-z₂)×2+z₁，然后重复第(5)步骤，再进行对比，直至Z轴坐标值相差在0.005mm以内；

(7)曲面点坐标值：记录最终的曲面点实际坐标(x_2,y_2,z₂)，并将其节换为极坐标(R₂,α₂,Z₂)；