[發(fā)明專利]環(huán)面蝸桿齒面誤差測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910251005.0
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101762388A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 張光輝;羅文軍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01B5/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 謝殿武

1.一種環(huán)面蝸桿齒面誤差測量方法，其特征在于：包括以下步驟：a.在計 算機內建立與被測蝸桿對應的理論蝸桿數(shù)學模型，并設定標準工具齒輪模型；

b.設置測量觸頭，并使其回轉中心與標準工具齒輪回轉中心一致，調整測 量觸頭回轉半徑和回轉角度，使測量觸頭靠在被測蝸桿的被測齒面上；

測量觸頭設置在測量裝置上，測量裝置包括機身、主軸單元和測量單元， 主軸單元包括主軸伺服電機、主軸和被測工件夾具及尾座，主軸伺服電機驅動 主軸轉動，被測工件夾具與主軸在圓周方向固定配合；

測量單元包括測量觸頭，所述測量觸頭以沿x軸、y軸和z軸方向位置可調 的方式設置在機身上，并且測量觸頭可在被測蝸桿驅動下繞平行于z軸的軸線 轉動，其中x軸為被測蝸桿軸向，y軸和z軸為被測蝸桿徑向，x軸、y軸和z 軸共同構成三維直角坐標系；

測量單元還包括底座和旋轉臺，旋轉臺通過推力軸承以可繞與z軸平行的 軸線轉動的方式設置在底座上，旋轉臺固定設置有y軸方向導軌，與y軸方向 導軌相配合設置y軸方向拖板，y軸方向拖板采用滾珠絲杠I驅動，y軸方向拖 板固定設置與滾珠絲杠I配合的螺母I；y軸方向拖板上固定設置x軸方向導軌， 與x軸方向導軌相配合設置x軸方向拖板，x軸方向拖板通過滾珠絲杠II驅動， x軸方向拖板固定設置與滾珠絲杠II配合的螺母II；所述底座通過沿被測蝸桿軸 向設置的軌道設置在機身上，底座通過蝸桿驅動可沿軌道移動；滾珠絲杠I和 滾珠絲杠II分別設置驅動手柄，用于手動驅動，或者滾珠絲杠I和滾珠絲杠II 分別通過伺服電機進行驅動，而伺服電機通過計算機進行控制，實現(xiàn)自動化；

測量單元還包括與x軸方向拖板轉動配合的z軸方向調節(jié)導軌，x軸方向 拖板上固定設置立柱，z軸方向調節(jié)導軌通過轉軸間隙配合徑向穿過立柱與其轉 動配合，所述轉軸與z軸方向調節(jié)導軌固定連接；與z軸方向調節(jié)導軌相配合 設置z軸方向調節(jié)拖板，z軸方向調節(jié)拖板通過z軸方向齒輪齒條副驅動；z 軸方向調節(jié)拖板上沿y軸方向設置回轉半徑調節(jié)導軌，與回轉半徑調節(jié)導軌相 配合設置回轉半徑調節(jié)拖板，回轉半徑調節(jié)拖板通過回轉半徑齒輪齒條副驅動； 測量觸頭以可拆卸的方式固定設置在回轉半徑調節(jié)拖板上；

測量單元還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括被測工件角度 傳感器、旋轉臺角度傳感器、y軸方向位移傳感器、x軸方向位移傳感器、z軸 方向位移傳感器、回轉半徑傳感器和觸頭傾角傳感器；被測工件角度傳感器與 被測蝸桿對應設置，用于采集被測蝸桿的轉動數(shù)據(jù)，被測蝸桿通過被測工件夾 具和尾座的頂尖軸向固定，被測工件角度傳感器設置在主軸上采集主軸的旋轉 數(shù)據(jù)；旋轉臺角度傳感器與旋轉臺對應設置，用于采集旋轉臺的轉動數(shù)據(jù)；y軸 方向位移傳感器與y軸方向拖板對應設置，用于采集y軸方向拖板的y軸方向 位移數(shù)據(jù)；x軸方向位移傳感器與x軸方向拖板對應設置，用于采集x軸方向拖 板的x軸方向位移數(shù)據(jù)；z軸方向位移傳感器與z軸方向調節(jié)拖板對應設置，用 于采集z軸方向調節(jié)拖板的z軸方向位移數(shù)據(jù)；回轉半徑傳感器與回轉半徑調 節(jié)拖板對應設置，用于采集觸頭的回轉半徑數(shù)據(jù)；觸頭傾角傳感器與轉軸對應 設置，用于采集測量觸頭的傾角數(shù)據(jù)；被測工件角度傳感器、旋轉臺角度傳感 器、y軸方向位移傳感器、x軸方向位移傳感器、z軸方向位移傳感器、回轉半 徑傳感器和觸頭傾角傳感器的信號輸出端與計算機的信號輸入端相連；

主軸伺服電機的控制電路由計算機直接控制，實現(xiàn)自動化控制過程；

c.驅動被測蝸桿轉動，通過被測蝸桿齒面與測量觸頭接觸推動測量觸頭做 圓弧運動；通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測得蝸桿轉角和測量觸頭轉角數(shù)據(jù)，并輸入計算 機；所述測量觸頭為球形，測量觸頭相對于被測蝸桿的被測齒面的軌跡為螺旋 線，步驟c中，根據(jù)測得的蝸桿轉角和測量觸頭轉角數(shù)據(jù)計算被測蝸桿的被測 齒面上測量觸頭螺旋軌跡各點坐標，與理論蝸桿數(shù)學模型齒面上相對應點的坐 標相對比；

d.根據(jù)測得的蝸桿轉角和測量觸頭轉角數(shù)據(jù)進行計算并與理論蝸桿數(shù)學模 型對比得出被測蝸桿的誤差。