[发明专利]一种摆线齿轮检测的误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及摆线齿轮检测，涉及由安装偏差所引起的检测误差补偿方案，具体涉及一种摆线齿轮检测的误差补偿方法。

背景技术

摆线齿轮减速机因其具有传动比大、结构紧凑、效率高、运行平稳和寿命长的优良特性，广泛应用于机械、矿山、冶金、化工、纺织、国防工业等工业领域。摆线齿轮作为减速机中的一个核心部件，其制造精度直接影响整机性能。因此，对加工后的摆线齿轮零件的质量检测，已经成为整个生产过程的一个重要环节，任何一个细微的测量误差因素都会直接导致对产品质量的误判，因此，亟需一种误差补偿方法能够对由安装不当所引起的测量误差进行修正，从而得到能够反映零件加工质量的真实测量结果。

目前，常用的摆线齿轮齿廓检测是在三坐标测量仪上进行，由于摆线齿轮的装夹误差，摆线齿轮的轴心线与三坐标测量仪的Z轴不能保证完全不重合，所以会产生对准误差从而影响对齿廊面的测量精度，但这种误差又是不可避免的。

在测量摆线齿轮齿廓偏差时，如图1，由于要测量齿廓面，先固定探头支架在Z轴方向的位置，然后沿着Y轴方向移动探头，并且绕Z轴转动摆线齿轮，直到探头接触到摆线齿轮的齿廊面，读取测量点的坐标值，记录结果，然后再将摆线齿轮绕Z轴等角度旋转，每转动一次，记录一次测量点的坐标值，直到摆线齿轮旋转一周，完成测量。在测量摆线齿轮的齿向偏差时，固定探头在Y轴方向的位置，绕Z轴转动摆线齿轮，直到探头接触到摆线齿轮，读取测量点的坐标值，记录结果，再将探头沿Z轴方向，等距移动一定的距离，每移动一次，记录一次测量点的坐标值，直到探头沿摆线齿轮齿向移出，完成测量。但是，在上述实际测量过程中，装夹摆线齿轮总会有或多或少的偏差，例如，摆线齿轮轴心线的偏心和倾斜，这类偏差在实际测量过程中又是不可避免的，但由此引起的测量误差又会直接影响测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种对摆线齿轮检测的误差进行补偿的方法，以解决现有技术中测量偏差大的问题。鉴于此，本发明提出一种误差补偿修正方案：因为在三坐标测量仪下测得的摆线齿轮坐标，是摆线齿轮相对测量仪坐标系的位置，所以摆线齿轮轴心线的偏心其实就是它相对于测量仪坐标系原点的偏移，同理，摆线齿轮轴心线的倾斜可以看成轴心线绕各个坐标轴旋转后产生的。基于这种坐标变换的思路，就可以对摆线齿轮初始安装误差进行补偿，即首先得到摆线齿轮轴心线相对于原点的偏移量和旋转角度，再将坐标系相应的移动一定的距离和旋转一定的角度，就可以消除这种误差。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种摆线齿轮检测的误差补偿方法，利用三坐标测量仪测量摆线齿轮进行测量，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、定义三坐标测量仪的X、Y和Z轴为原始坐标，利用三坐标测量仪测出摆线齿轮轴心线上不同高度方向的P(x₁,y₁,z₁)和Q(x₂,y₂,z₂)两点坐标，利用公式(5)可得出摆线齿轮轴心线相对于X轴和Y轴的偏转角度θ₁和θ₂，

其中，θ₁为摆线齿轮轴心线相对于X轴偏转角度，θ₂为摆线齿轮轴心线相对于Y轴偏转角度；

步骤二、通过P(x₁,y₁,z₁)和Q(x₂,y₂,z₂)两点坐标确定摆线齿轮轴心线方程，即为公式(6)，当z＝0时，公式(6)变为公式(7)，即可求出摆线齿轮轴心线与XOY平面交点坐标S(x_s,y_s)，其中，

步骤三、通过三坐标测量仪对摆线齿轮的齿廊面进行测量，得到测量值(x_m,y_m,z_m)，测量的数据通过公式(3)进行转换得修正后的测量值(x,y,z)；

步骤四、然后将将原坐标系绕X,Y轴旋转相应的角度和相对圆心移动相应的距离，修正后的测量值(x,y,z)通过经过公式(8)转换，得到补偿后的坐标值(x_α,y_α,z_α)，即完成摆线齿轮齿廊面测量的补偿。