齒輪激光精密測(cè)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(zhǎng)，機(jī)械產(chǎn)品對(duì)零部件的精度要求也越來(lái)越高。齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)部件中的重要部分，其精度直接決定了機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)定性，因此其生產(chǎn)制造的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。對(duì)齒輪制造精度的檢測(cè)成為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一部分，但是目前廣泛使用的測(cè)量?jī)x器與方法存在操作復(fù)雜，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等不足，同時(shí)在面對(duì)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(cè)量的困境，這就制約了國(guó)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(cè)量裝置并開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)控測(cè)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(dòng)偏差等測(cè)量項(xiàng)目的快速自動(dòng)檢測(cè)。論文介紹了近年來(lái)齒輪檢測(cè)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(cè)量原理:利用觸發(fā)式或掃描式測(cè)頭對(duì)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(duì)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(cè)量方法對(duì)測(cè)量面有一定的要求，同時(shí)需要預(yù)先設(shè)定測(cè)量路徑，測(cè)量步驟及誤差分析方法復(fù)雜。此外，普通

3、接觸式測(cè)量難以檢測(cè)具有復(fù)雜齒面的圓錐齒輪和弧齒圓柱齒輪等，而針對(duì)這類齒輪專門開發(fā)接觸式測(cè)量中心則更加復(fù)雜與困難，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有十分成熟的產(chǎn)品。
　　論文提出并研制的測(cè)量裝置主要由工作臺(tái)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(dòng)定位的精度，同時(shí)采用基于PCI總線的運(yùn)動(dòng)控制卡對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行高精度、高效率的運(yùn)動(dòng)控制。此外，針對(duì)目前接觸式測(cè)量法存在的不足，論文首次提出了

4、非接觸式測(cè)量法以及對(duì)應(yīng)的誤差分析方法。利用激光位移傳感器對(duì)齒面輪廓的高精度測(cè)量，通過(guò)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(cè)量方法具有高效率、高精度、操作簡(jiǎn)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(kù)技術(shù)，將模型仿真、運(yùn)動(dòng)控制、誤差分析三大功能集成于一體，成功完成了該測(cè)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(cè)