齒輪激光精密測量裝置與軟件系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、隨著當(dāng)代制造業(yè)的飛速成長，機(jī)械產(chǎn)品對零部件的精度要求也越來越高。齒輪作為機(jī)械傳動部件中的重要部分，其精度直接決定了機(jī)械傳動的穩(wěn)定性，因此其生產(chǎn)制造的要求也越來越嚴(yán)格。對齒輪制造精度的檢測成為企業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的一部分，但是目前廣泛使用的測量儀器與方法存在操作復(fù)雜，檢測時(shí)間長等不足，同時(shí)在面對圓錐齒輪或弧齒圓柱齒輪等復(fù)雜型面齒輪時(shí)甚至出現(xiàn)難以測量的困境，這就制約了國內(nèi)齒輪制造精度的提高。
　　論文首次提出了一種基于激光位移傳感器

2、的非接觸式齒輪測量裝置并開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)控測量分析軟件，能夠?qū)δ壳俺Ｓ玫母黝慅X輪進(jìn)行齒距偏差、齒廓偏差、徑向跳動偏差等測量項(xiàng)目的快速自動檢測。論文介紹了近年來齒輪檢測技術(shù)與儀器的發(fā)展，分析了目前廣泛應(yīng)用的接觸式齒輪測量原理:利用觸發(fā)式或掃描式測頭對齒輪齒面進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)的采樣，然后在構(gòu)建的工件坐標(biāo)系中對采樣的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行擬合分析從而計(jì)算齒面誤差。接觸式測量方法對測量面有一定的要求，同時(shí)需要預(yù)先設(shè)定測量路徑，測量步驟及誤差分析方法復(fù)雜。此外，普通

3、接觸式測量難以檢測具有復(fù)雜齒面的圓錐齒輪和弧齒圓柱齒輪等，而針對這類齒輪專門開發(fā)接觸式測量中心則更加復(fù)雜與困難，國內(nèi)目前還沒有十分成熟的產(chǎn)品。
　　論文提出并研制的測量裝置主要由工作臺、機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)、伺服控制系統(tǒng)、激光位移傳感器和上位機(jī)構(gòu)成。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分采用高精度的線性模組與光柵尺配合以提高運(yùn)動定位的精度，同時(shí)采用基于PCI總線的運(yùn)動控制卡對伺服系統(tǒng)進(jìn)行高精度、高效率的運(yùn)動控制。此外，針對目前接觸式測量法存在的不足，論文首次提出了

4、非接觸式測量法以及對應(yīng)的誤差分析方法。利用激光位移傳感器對齒面輪廓的高精度測量，通過齒輪空間位置關(guān)系將位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)，從而利用坐標(biāo)法分析得出齒面的誤差數(shù)據(jù)。非接觸式測量方法具有高效率、高精度、操作簡單、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。論文綜合運(yùn)用了SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)，VB開發(fā)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將模型仿真、運(yùn)動控制、誤差分析三大功能集成于一體，成功完成了該測量裝置的軟件系統(tǒng)的開發(fā)。
　　本文使用自主研發(fā)的裝置與測