[发明专利]一种在线检测大齿轮齿形误差的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种对齿轮加工精度的检测方法，具体涉及一种在线检测大齿轮齿形误差的方法。

【背景技术】

已知的，齿轮作为传动件被广泛应用在航空航天、舰船、汽车、大中型工业设备、精密机床和微型仪器仪表中,而在齿轮传动中传动精度的高低主要取决于齿轮本身精度的高低，为了保证齿轮的精度，在加工过程中往往需要对齿轮进行不断的检测，以保证加工出的齿轮满足设计要求，而针对齿轮加工精度的检测目前一般采取齿轮检测仪检测；或通过磨齿机自带的检测系统进行检测；或通过量具对齿轮进行检测等方式来实现对齿轮精度检测，但目前最大的齿轮检测仪可以检测直径在3000mm以下的齿轮，最大的磨齿机可以加工并检测直径在5000mm以下的齿轮，但对于直径在5000mm或5000mm以上的大齿轮检测时，目前的精度检测方法很有限，只能检测齿轮的齿距和齿厚项目，对于非常重要的齿形误差却无法进行测量。

【发明内容】

为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种在线检测大齿轮齿形误差的方法，本发明利用SpatialAnalyzer软件配合激光跟踪仪，就可以实现让大齿轮在机床的操作平台上直接对大齿轮轮齿的齿形误差进行检测，同时根据检测的结果进一步调整机床的加工参数，从而加工出高精度的大齿轮，本发明具有操作简单，测量效率高等特点，特别适用于对直径大于5000mm以上的大齿轮齿形误差的在线检测。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述检测方法通过计算机中的SpatialAnalyzer软件配合激光跟踪仪来实现对大齿轮齿形误差的检测，具体检测方法包括如下步骤：

第一步，首先将激光跟踪仪放置在大齿轮的一侧，然后开启激光跟踪仪4进行预热，待预热完成后利用激光跟踪仪发出的激光采集大齿轮端平面与齿顶圆上的点，进一步通过最小二乘法拟合齿顶圆的圆心与端平面，此时通过拟合圆心的端平面法向就是大齿轮的基准轴线，将激光跟踪仪的坐标系建立在基准轴线上，然后对大齿轮的齿形误差进行检测； 

第二步，对大齿轮的齿形误差进行检测，利用计算机中的SpatialAnalyzer软件建立一个以基准轴线为轴线，同时建立一个与大齿轮的端平面平行且过齿宽中心的参考面，进一步让激光跟踪仪在大齿轮任意一个轮齿的齿面与参考面的交线处沿运动轨迹动态扫描一组点，利用SpatialAnalyzer软件将通过动态扫描到的一组点做温度补偿并带入理论大齿轮的齿形方程计算出大齿轮被测量轮齿的齿形误差，然后利用绘图软件绘制出大齿轮实际的齿形误差曲线，此时即完成了一次对大齿轮齿形误差的检测。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述激光跟踪仪发出的激光通过靶球接收，所述靶球在大齿轮的齿面上沿运动轨迹移动。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述激光跟踪仪设置在支架的上面。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述激光跟踪仪通过数据线连通计算机。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述激光跟踪仪选用美国API公司生产的LT3型。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述激光跟踪仪的预热时间为15分钟。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述SpatialAnalyzer软件选用美国NRK公司开发的。

所述的在线检测大齿轮齿形误差的方法，所述绘图软件为Auto CAD。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种在线检测大齿轮齿形误差的方法，本发明利用SpatialAnalyzer软件配合激光跟踪仪，就可以实现让大齿轮在机床的操作平台上直接对齿形误差进行检测，同时根据检测的结果进一步调整机床的加工参数，从而加工出高精度的大齿轮，有效解决了目前无法对直径在5000mm以上的大齿轮在线检测齿形误差的难题，本发明具有操作简单，测量效率高等特点，特别适用于对直径大于5000mm以上的大齿轮齿形误差的在线检测。

【附图说明】

图1为本发明的测量过程示意图；

图2为本发明测量大齿轮齿形误差的示意图；

图中：1、靶球；2、大齿轮；3、激光；4、激光跟踪仪；5、支架；6、数据线；7、计算机；8、运动轨迹；9、参考面。

【具体实施方式】