[发明专利]基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法

说明书

本发明公开了一种基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法，包括如下步骤：步骤一：齿轮齿面测量点规划：11)建立面齿轮齿面方程：根据插齿刀坐标系与面齿轮坐标系之间的齐次变换矩阵以及插齿刀与面齿轮之间的啮合关系，构建得到面齿轮的齿面方程；12)根据构建得到的面齿轮齿面方程，以面齿轮的齿面中心点规划齿面测量点；13)求解每一个齿面测量点的坐标及法失方向；步骤二：面齿轮在机测量：对所有侧面测量点进行在机测量。本发明基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法，通过对面齿轮齿距误差进行在机测量，能够避免面齿轮因检测而反复安装、以及安装基准的变化影响齿面测量精度、齿面加工精度和齿面加工效率。

技术领域

本发明属于齿轮检测技术领域，具体的为一种基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法。

背景技术

面齿轮传动系统存在无轴向力、承载能力强和重合度高等诸多优点，被西方国家称为“21世纪旋翼机传动希望所在”。面齿轮传动结构紧凑并大大降低主减速器质量，但面齿轮在国内的推广仍具有极大挑战，主要体现在面齿轮加工工艺不成熟、加工效率低和加工精度低等问题。面齿轮制造精度直接影响到相应产品的传动精度、噪声、效率和使用寿命。

为了实现面齿轮齿面误差的测量，国内已有学者通过测量面齿轮坐标点的方法，反应面齿轮整体的齿面误差。北京航空航天大学王延忠提出了基于坐标测量获得面齿轮齿面法向偏差的方法，并在齿轮测量中心进行实验验证；重庆大学林超提出一种基于齿轮测量中心的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量方法，并在齿轮测量中心完成面齿轮的齿面测量；西安理工大学的高峰实现了在数控成形砂轮磨齿机的在机测量方法研究，并在YK73125数控成形砂轮磨齿机上进行验证。目前，面齿轮齿面误差的在机测量还处于起步阶段，并没有形成统一的标准，主要采用测量齿面坐标点的方式来评判齿面误差。此外，基于面齿轮齿面是复杂的空间曲面，对面齿轮的齿面测量主要是离线测量，没有对面齿轮的在机测量进行研究。与离线测量相比，在机测量可以在线检测面齿轮的齿面误差，可以避免在工件因检测而反复安装对测量精度、测量效率、加工精度和加工效率的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法，能够对面齿轮齿面进行在机测量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于数控蜗杆砂轮磨齿机的面齿轮齿距误差在机测量方法，包括如下步骤：

步骤一：齿轮齿面测量点规划：

11)建立面齿轮齿面方程：根据插齿刀坐标系与面齿轮坐标系之间的齐次变换矩阵以及插齿刀与面齿轮之间的啮合关系，构建得到面齿轮的齿面方程；

12)根据构建得到的面齿轮齿面方程，以面齿轮的齿面中心点规划齿面测量点；

13)求解每一个齿面测量点的坐标及法失方向；

步骤二：面齿轮在机测量：

21)面齿轮找正：将面齿轮齿槽中心对准X轴的进给方向；

22)建立测量坐标系：以面齿轮齿面中心点建立测量坐标系；

23)传入目标齿面测量点的坐标(x,y,z)以及法向方向(i,j,k)，调用MOVE子程序，将测头移至安全区域；

24)将测量头移动到目标齿面测量点的法向方向、距离目标齿面测量点之间的距离为设定距离d；

25)驱动测量头沿着目标齿面测量点的法向方向移动距离d，得到测量坐标，将测量头沿着目标齿面测量点的法向方向移动到距离目标齿面测量点距离为d的位置处；

26)判断目标齿面测量点的测量次数是否达到预设次数；若否，则执行步骤24)；若是，执行步骤27)；