[发明专利]准双曲线齿轮齿面加工参数的检测方法

说明书

本发明公开了准双曲线齿轮齿面加工参数的检测方法，利用三维坐标测量仪对齿轮轮廓曲面参数及其误差进行了检测，在分析了准双曲线齿轮齿面加工参数的测量方法和需要测量和分析的盆齿轮、角齿轮齿面加工参数基础上，建立刀具刃面、盆齿轮齿面、角齿轮齿面的数学表达式。利用三维坐标测量仪和最小二乘法对盆齿轮齿面、角齿轮齿面的切削加工参数进行了测量和分析。本发明的有益效果是对准双曲线齿轮齿面切削加工时，各加工切削点坐标值计算准确。

技术领域

本发明属于机械测量技术领域，涉及准双曲线齿轮齿面加工参数的检测方法。

背景技术

准双曲线齿轮大部分用格里森机床加工，这种加工方式是用格里森公司设计的计算机程序，根据齿轮齿面各点计算值，在格里森机床上设置并且切削加工齿轮。但是使用格里森机床对准双曲线齿轮齿面切削加工时，由于缺少严密的机构学分析，各加工切削点坐标值的计算并不准确，另外由于机床精度等原因，一般不能得到具有良好啮合状态和互换性的准双曲线齿轮。在加工准双曲线齿轮时要进行适当的机床切削设置调整。

因此，有必要分析和研究用格里森机床加工准双曲线齿轮时，准双曲线齿轮齿面加工参数的确定方法，以及分析齿面误差产生的原因。本专利就是为了这个目的，选择一个盆齿轮和角齿轮齿面接触最好的准双曲线齿轮副，用三维坐标测量仪进行实际齿面切削加工参数的测量和分析。然后以这个齿面切削加工参数为基础，用不同或同一个格里森机床加工，得到与这个齿轮齿面参数完全相同的准双曲线齿轮。通过对准双曲线齿轮齿面切削加工参数的测量，研究在排除机床误差的基础上，讨论准双曲线齿轮互换性的可能，从而替代TCA以及利用经验检测齿面加工参数进行加工的调整切削加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供准双曲线齿轮齿面加工参数的检测方法，解决了目前使用格里森机床对准双曲线齿轮齿面切削加工时，各加工切削点坐标值的计算并不准确的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：首先在三维坐标测量仪上安装准双曲线齿轮，设三维坐标测量仪的坐标系为O_t-x_ty_tz_t，准双曲线齿轮盆齿轮的坐标系上的坐标系为O_g-x_gy_gz_g、角齿轮的坐标系为O_p-x_py_pz_p，其中，盆齿轮的齿轮轴为z_g，角齿轮的齿轮轴为y_p，盆齿轮的齿面用X_g(u_g,v_g)表示，角齿轮的齿面用X_p(u_p；ψ)表示，u_g,v_g,u_p,ψ为表示齿面的参数。

步骤2：盆齿轮齿面切削加工各参数计算方法；角齿轮齿面切削加工各参数的计算方法与此相同；

设盆齿轮上坐标系O_g-x_gy_gz_g的坐标原点O_g与三维坐标测量仪坐标系O_t-x_ty_tz_t的坐标原点重合，z_g轴也和z_t轴重合，设x_g和x_t轴相交的角度为Ψ待求未知数。当半径r₀的球形测头与齿面接触时，表示测头中心坐标位置的法线向量为P，设N为表示齿面X的单位法线向量，则

P＝X+r₀N