齒輪激光精密測量裝置與軟件系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、隨著當代制造業(yè)的飛速成長，機械產(chǎn)品對零部件的精度要求也越來越高。齒輪作為機械傳動部件中的重要部分，其精度直接決定了機械傳動的穩(wěn)定性，因此其生產(chǎn)制造的要求也越來越嚴格。對齒輪制造精度的檢測成為企業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的一部分，但是目前廣泛使用的測量儀器與方法存在操作復雜，檢測時間長等不足，同時在面對圓錐齒輪或弧齒圓柱齒輪等復雜型面齒輪時甚至出現(xiàn)難以測量的困境，這就制約了國內(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、的非接觸式齒輪測量裝置并開發(fā)了相應的數(shù)控測量分析軟件，能夠對目前常用的各類齒輪進行齒距偏差、齒廓偏差、徑向跳動偏差等測量項目的快速自動檢測。論文介紹了近年來齒輪檢測技術與儀器的發(fā)展，分析了目前廣泛應用的接觸式齒輪測量原理:利用觸發(fā)式或掃描式測頭對齒輪齒面進行坐標點的采樣，然后在構建的工件坐標系中對采樣的坐標點進行擬合分析從而計算齒面誤差。接觸式測量方法對測量面有一定的要求，同時需要預先設定測量路徑，測量步驟及誤差分析方法復雜。此外，普通

3、接觸式測量難以檢測具有復雜齒面的圓錐齒輪和弧齒圓柱齒輪等，而針對這類齒輪專門開發(fā)接觸式測量中心則更加復雜與困難，國內(nèi)目前還沒有十分成熟的產(chǎn)品。
　　論文提出并研制的測量裝置主要由工作臺、機械運動機構、伺服控制系統(tǒng)、激光位移傳感器和上位機構成。機械結構部分采用高精度的線性模組與光柵尺配合以提高運動定位的精度，同時采用基于PCI總線的運動控制卡對伺服系統(tǒng)進行高精度、高效率的運動控制。此外，針對目前接觸式測量法存在的不足，論文首次提出了

4、非接觸式測量法以及對應的誤差分析方法。利用激光位移傳感器對齒面輪廓的高精度測量，通過齒輪空間位置關系將位移數(shù)據(jù)轉化為直角坐標系中的坐標點，從而利用坐標法分析得出齒面的誤差數(shù)據(jù)。非接觸式測量方法具有高效率、高精度、操作簡單、適應性廣等優(yōu)點。論文綜合運用了SolidWorks二次開發(fā)技術，VB開發(fā)技術以及數(shù)據(jù)庫技術，將模型仿真、運動控制、誤差分析三大功能集成于一體，成功完成了該測量裝置的軟件系統(tǒng)的開發(fā)。
　　本文使用自主研發(fā)的裝置與測