[發明專利]圓弧端齒的測量方法

有效

• 申請號: 201210321425.3
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102829744A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 袁園;黃意
• 申請（專利權）人: 中國南方航空工業（集團）有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/10;G01B21/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及測量技術領域，特別地，涉及一種圓弧端齒的測量方法。

背景技術

圓弧端齒現有的測量方法比較原始，特別是測量圓弧端齒的齒頂高時，只能將圓弧端齒放在顯微鏡上用影像法進行測量，直接使用目鏡分化板上的米字線與端齒牙型輪廓影像重合來確定尺寸。然而在顯微鏡上用影像法測量圓弧端齒有很多缺點和局限性：

1）被測端齒是一圓弧面，不是平面，用影像法測量會因為聚焦距離變化而產生誤差；

2）被測端齒有倒圓或倒角，對端面成像的清晰度造成影響，引起檢測誤差；

3）由于顯微鏡的量程有限，被測端齒大小范圍受限制；

4）測量方法沒有規范，測量結果受人為因素影響極大，測量效率低，重復性差。

發明內容

本發明目的在于提供一種圓弧端齒的測量方法，以解決目前不能精確測量圓弧端齒的技術問題。

為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種圓弧端齒的測量方法，包括以下步驟：步驟S10：通過三坐標儀對圓弧端齒的圓周進行三維掃描，得到相應的三維數據；步驟S20：將三維數據轉化為二維數據，得到圓弧端齒齒形的各項參數。

進一步地，三維數據包括圓弧端齒的外周圓極半徑r、嚙合角度α以及端齒齒高h。

進一步地，步驟S20中，由公式L_弧長=rαπ/180計算得到圓弧端齒的各段的弧長L_弧長，使得三維數據轉化為二維數據。

進一步地，三坐標測量儀包括測頭，步驟S10前還包括：步驟S1，根據圓弧端齒的直徑大小選擇與圓弧端齒的直徑大小相適應的測頭。

進一步地，步驟S1之后還包括步驟S2，將圓弧端齒置放在三坐標測量儀上，以確定其極坐標系。

進一步地，測量圓弧端齒齒型面的測頭直徑為0.5mm。

進一步地，通過圖形軟件讀出數據并進行測頭補償后，由繪圖軟件畫出圓弧端齒的三維圖形。

進一步地，測頭補償為將圓弧端齒的端齒齒高h減去測頭的半徑重新得到圓弧端齒的端齒齒高h。

本發明具有以下有益效果：本發明的圓弧端齒的測量方法通過三坐標儀對圓弧端齒進行測量，并將檢測的三維數據轉化為二維數據，該方法比較簡單、且測量的誤差較小、測量數據穩定、重復性好；且用圖形軟件處理數據方便直觀，適用于各種圓弧端齒量規的校準和圓弧端齒的測繪。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明優選實施例的圓弧端齒的測量方法的流程示意圖；以及

圖2是本發明優選實施例的使用的三坐標測量儀的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1，本發明的優選實施例提供了一種圓弧端齒的測量方法，用于對零部件上的圓弧端齒進行測量。其測量步驟為：步驟S10：通過三坐標儀對圓弧端齒的圓周進行三維掃描，得到相應的三維數據；步驟S20：將所得到的三維數據進行數據處理得到二維數據，得到圓弧端齒齒形的各項參數。

圖2示出本發明圓弧端齒測量方法中使用的三坐標測量儀。三坐標測量儀包括底座10、安裝在底座10上的測量工作臺20、在測量工作臺20兩側的兩根XYZ軸支撐梁30、在測量工作臺上端的測頭40以及測量系統50。三坐標測量儀的XYZ坐標系統中，XY方向是基座平臺的表面上正交的兩個方向，Z方向是與XY方向正交的方向。

請再次參見圖1，在對圓弧端齒進行測量之前，第一步S1：選用與圓弧端齒的大小相適應的測頭40。一般地，在測量圓弧端齒的過程中需要使用兩個測頭40。測量圓弧端齒的外周緣時，根據圓弧端齒的大小，選擇直徑適中、剛性好的測頭40；而測量圓弧端齒齒型面時，選用直徑較小的測頭40。測量圓弧端齒齒型面的測頭40直徑越小，測頭40與被測曲面接觸形成的接觸點的面積越小，觸測誤差就越小；且測量圓弧端齒型面參數是通過掃描測量端齒最大直徑處的型面數據得到的，測量時選用測頭40直徑越小，掃描數據越接近端齒最大直徑處，測量的誤差就越小。一般地，測量圓弧端齒齒型面的測頭40直徑為0.5mm。