齒輪測量技術新進展
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漸開線齒輪的測量 漸開線齒輪的測量原理
測量漸開線齒輪的齒面形狀時，測頭置于被測齒輪基圓的切線上，被測齒輪的回轉和測頭的直線運動，按照展成關系進行控制。在以往機械式齒輪測量儀中采用了基圓盤；如今儀器的軸系導軌上都裝有圓編碼器或長編碼器(長刻度尺)，由計算機按展成關系實現高速、高精度的NC控制(見圖1)。
圖1 漸開線齒輪的測量原理
近年來，因生產工程集團化，ISO9000得以普及，圖2所示的測量值可溯源體系的有關問題得到重視。目前，ISO正對齒輪測量儀器的精度評定方法制訂有關標準，德、美兩國已經確立了溯源體系頂端的國家機構。在日本，企業是用基于ISO標準建立起的JIS標準來確立齒輪精度的等級，由于沒有建立如圖2所示的可溯源體系，因而測量誤差值的保證體系還沒有建立起來。所以，日本齒輪工業協會組建了一個項目組，對“超精密齒輪精度檢驗評定方法的標準化”進行了研究，開發了高精度齒輪測量儀器，它適用于檢驗一般齒輪測量儀器用樣板。
圖2 精度溯源體系
(1)上下頂尖采用氣浮軸承，提高了主軸回轉精度；
(2)主軸氣浮軸承中內裝有高精度圓光柵，提高了輸出性能；
(3)齒形和齒向的測量滑座都采用了氣浮導軌，提高了測量運動性能；
(4)采用激光測長儀來檢查誤差，測量放大倍數可達10000倍。
該儀器的驅動系統，主軸回轉運動采用步進電機驅動，測頭的直線運動也采用步進電機驅動，二者用NC控制來實現漸開線或齒向的展成運動，以實現測量。齒距誤差按齒距等分、與齒面接觸的測頭的位移變化量，通過激光測長系統進行檢測。位移檢測元件安裝在平行簧片上，而測座上裝有反射鏡，激光束照射其上進行齒面精度的測量(見圖3)。
圖3 利用激光測量齒面
非漸開線齒輪的測量
在所討論的漸開線齒輪齒面的檢測中，其檢測儀器主軸的回轉和測頭的直線運動均采用CNC控制以實現同步，而非漸開線齒形的齒輪，特別是錐齒輪等，其齒面形狀是三元函數的，測量時，必須將實際齒面的坐標位置和預先計算出來的理論齒面三維坐標值進行比較測量。準雙曲面齒輪齒面的測量以及用測量的結果來評定準雙曲面齒輪的性能就是一典型事例。
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