[发明专利]一种基于关节臂测量机的大齿轮测量方法

权利要求书

1.一种基于关节臂坐标测量机的大齿轮测量方法，其特征在于：采用“以 小测大”的方式，把关节臂测量机(2)置于大齿轮加工机床旁，对大齿轮 工件进行在机测量，测量方法包括有两种实现方式：

实现方式一：齿轮工件不动，关节臂测量机(2)围绕齿轮工件进行移站, 即移动关节臂测量机(2)到下一个位置后对各个部位的轮齿进行测量；

实现方式二：关节臂测量机安装位置固定，齿轮工件由机床转台驱动旋 转，利用关节臂测量机(2)对其测量空间范围内的轮齿进行测量；

在所述的实现方式一中，测量过程包括如下步骤：

1)大齿轮工件(1)安置在机床回转平台(4)上，在加工机床旁标注4 个标注点，作为关节臂测量机(2)的固定位置，4个标注点围绕大齿轮工件 成对称分布；将关节臂测量机(2)安置于其中一个标注点上；

2)利用关节臂测量机(2)在大齿轮工件(1)的设计基准面上采点，建 立齿轮工件坐标系；

3)通过计算机(3)确定测量坐标系和齿轮工件坐标系的坐标变换关系， 所有后续测量点须转换到齿轮工件坐标系下；

4)利用关节臂测量机(2)的测头在齿面上均布采集若干测量点，测量 点坐标在齿轮工件坐标系下为

5)计算大齿轮工件(1)的齿形误差

将步骤4)测量得到的齿面点坐标代入公式：

φi=arccosxixi2+yi2+arccosrbxi2+yi2-xi2+yi2rb2-1+rTrbcosβb]]>

上式中，φ_i为点所对应的齿面起始角参数,r_b为基圆半径，β_b为基圆螺旋角，r_T为测头的测球半径；

通过上式计算出每个测量点所对应的齿面起始角φ_i，最大的起始角用 max(φ_i)来表示,最小的起始角用min(φ_i)来表示,那么齿面齿形误差f的计算 公式为：

f＝r_b·[max(φ_i)-min(φ_i)]

6)将关节臂坐标测量机(2)绕一个方向移动至下一个标注点位置并固 定，重复上述第2)到第6)测量步骤，直至关节臂坐标测量机在4个标注点位 置都完成测量；

所述的实现方式二中，测量过程包括如下步骤,

1)将关节臂测量机(2)安置于大齿轮加工机床旁，大齿轮工件(1)安 置在机床回转平台(4)上；

2)利用关节臂测量机(2)在齿轮工件(1)的设计基准面上采点，建立 齿轮工件坐标系；

3)通过计算机(3)的测量软件确定测量坐标系和齿轮工件坐标系的坐 标变换关系，所有后续测量点须转换到齿轮工件坐标系下；

4)利用关节臂测量机(2)的测头在齿面上均布采集若干测量点，测量 点坐标值为

5)计算大齿轮工件(1)的齿形误差

将步骤4)测量得到的齿面点坐标代入公式：

φi=arccosxixi2+yi2+arccosrbxi2+yi2-xi2+yi2rb2-1+rTrbcosβb]]>

上式中，φ_i为点所对应的齿面起始角参数，r_b为基圆半径，β_b为基圆螺旋角，r_T为测头的测球半径；

通过上式计算出每个测量点所对应的齿面起始角φ_i，最大的起始角用 max(φ_i)来表示,最小的起始角用min(φ_i)来表示,那么齿面齿形误差f的计算 公式为：

f＝r_b·[max(φ_i)-min(φ_i)]

6)驱动机床回转平台(4)带动齿轮工件(1)转动90°停止，使用关节 臂测量机(2)重复上述第2)到第6)测量步骤，直至大齿轮工件(1)转动 一圈。