基于CMM測量的長幅外擺線錐齒輪反求方法研究.pdf

1、利用反求工程技術(shù)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的精密反求是目前各國競相發(fā)展的技術(shù)，其目的和意義在于能夠迅速地獲得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行吸收消化和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以迅速反應(yīng)市場，取得先機(jī)。 螺旋錐齒輪用于相交軸或交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，它在傳動(dòng)的過程中重疊系數(shù)高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、承載能力大。螺旋錐齒輪也是齒輪傳動(dòng)中最為復(fù)雜的一類，不僅表現(xiàn)在嚙合原理復(fù)雜，而且為了切制出符合局部嚙合原理的齒面，還需要進(jìn)行復(fù)雜的切齒計(jì)算和機(jī)床調(diào)整。世界上生產(chǎn)螺旋錐齒輪加工設(shè)備的有

2、代表的廠家是美國的GLEASON（格里森）公司、瑞士的OERLIKON（奧利康）公司和德國的KLINGEIBERG（克林根貝爾格）公司，他們各自擁有自己的螺旋錐齒輪加工技術(shù)卻從不肯向外界透露。 根據(jù)銑齒機(jī)廠家的不同，擺線齒錐齒輪分為奧利康制和克林根貝爾格制。利用反求工程技術(shù)對奧利康制長幅外擺線（簡稱擺線齒）錐齒輪的反求是本文研究的主要內(nèi)容。擺線齒錐齒輪副的相配兩輪都用產(chǎn)形輪展成加工，稱為全展成法。奧利康制螺旋錐齒輪一般用刀傾全展

3、成法加工。本文以具有配合精度要求的復(fù)雜曲面類實(shí)物樣件——利用全展成法加工的奧利康制長幅外擺線（簡稱擺線齒）錐齒輪（大輪）為研究對象，基于反求工程的技術(shù)路線，對奧利康制長幅外擺線錐齒輪進(jìn)行了幾何結(jié)構(gòu)特征分析，確定了測量規(guī)劃方案：首先，利用三坐標(biāo)測量機(jī)對該擺線齒錐齒輪的前錐、背錐、根錐、面錐及其他特征點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)測量，并作圓錐擬合和布爾運(yùn)算即可得到齒輪的基本輪坯形狀。其次，對于用全展成法加工的大輪，最后得到的輪齒齒面都是由刀盤軸線垂直根錐母線

4、而直接切出的，沒有刀傾，因此根錐上的齒根線代表了錐齒輪的齒向線，按照這種分析，可以在沿齒根線的方向上進(jìn)行測量，得到幾組點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將這幾組數(shù)據(jù)隨根錐展平，最后取多次測量的均值最終得到理想的齒向線。再次，由展成原理可知在背錐或前錐面上的齒廓線是漸開線的，那么可以沿齒輪大端小端與齒槽的交界線進(jìn)行測量，得到幾組點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將這幾組數(shù)據(jù)分別隨背錐面和前錐面展開，進(jìn)而求得齒輪大小端的基圓、節(jié)圓等參數(shù)。最后，為了給數(shù)字化檢測技術(shù)提供理論模型，以Pr