[发明专利]基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置和方法

权利要求书

1.一种基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置，设置在用于对齿轮进行标准磨削及修形磨削加工的机床中，对标准磨削及修形磨削加工后的齿轮进行在机测量，从而让操作人员获得所述齿轮的实时表面形貌状态特征，其特征在于，包括：

画面存储部，用于存储参数设置画面、项目设定画面和齿形误差曲线画面；

显示输入部，显示所述参数设置画面让操作人员输入齿轮基本参数，显示所述项目设定画面让操作人员输入测量所需的测量参数；

控制数据测量部，包括接触式的探头和数据获取单元，控制所述探头对所述齿轮进行接触式测量，控制所述数据获取单元获取所述探头的坐标数据从而获取所述齿轮的相应数据；

齿槽测量控制部，控制所述探头对所述齿轮的相邻齿进行测量，从而得到齿槽数据；

数据拟合部，对所述齿槽数据进行处理，得到所述相邻齿的齿槽中心；

代码生成部，根据所述齿槽中心、输入的所述齿轮基本参数和所述测量参数生成用于测量所述齿轮的G代码；

齿轮测量控制部，根据所述G代码控制所述探头从所述齿槽中心处起对所述齿轮进行检测，得到预定个测量点数据；

图形拟合部，对除第一个所述测量点数据以外的每个所述测量点数据进行拟合，得到相应的拟合误差曲线图形；以及

图形对比部，将每次拟合得到的所述拟合误差曲线图形进行重合度对比，实时反映所述齿轮的表面形貌状态特征，若所述齿轮的齿面存在缺陷点，则自动获取所述齿面上有缺陷的缺陷点坐标，

其中，所述画面存储部显示所述齿形误差曲线画面，并在所述齿形误差曲线画面中显示所述拟合误差曲线图形，若所述齿面存在所述缺陷点，则自动获取其坐标，让所述操作人员实时获得所述齿轮的表面形貌状态特征。

2.根据权利要求1所述的基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置，其特征在于：

其中，所述数据测量部还包括机床主轴和用于标定所述机床的原点的标准球，

所述探头可旋转地安装在所述机床主轴上，

所述齿槽测量控制部及所述齿轮测量控制部控制所述机床主轴牵引所述探头移动，从而驱动所述探头对所述齿轮进行碰触检测。

3.根据权利要求1所述的基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置，其特征在于，还包括：

数据存储部，用于存储所述齿轮基本参数、所述测量参数、所述齿槽数据、所述测量点数据、所述拟合误差曲线图形和所述缺陷点坐标。

4.根据权利要求1所述的基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置，其特征在于：

其中，所述齿轮基本参数包括齿数、标准模数、法向压力角、齿轮类型、齿轮旋向、螺旋角、变位系数、齿轮宽度、齿顶高系数和齿根高系数。

5.根据权利要求1所述的基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化装置，其特征在于：

其中，所述测量参数包括测量项目、测量齿面、起测和终测的测量位置、齿形齿距沿齿宽高度和齿向齿距沿齿高展长，

所述测量齿面包括左齿面和右齿面，

所述测量项目包括所述测量齿面的齿形、齿向和齿距。

6.一种基于磨齿机在机测量的齿轮精度实时可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，齿槽测量控制部控制探头对齿轮的相邻齿进行碰触检测，控制数据测量部控制数据获取单元获取所述探头的齿槽数据；

步骤二，数据拟合部对所述步骤一中的所述齿槽数据进行处理，得到所述齿轮的齿槽中心；

步骤三，显示输入部显示参数设置画面让操作人员输入齿轮基本参数和显示项目设定画面让操作人员输入测量所需的测量参数；

步骤四，代码生成部，根据所述齿槽中心、输入的所述齿轮基本参数和所述测量参数生成用于测量所述齿轮的G代码；

步骤五，齿形测量控制部通过所述G代码控制所述探头从所述齿槽中心起对所述齿轮进行测量，得到预定个测量点数据；

步骤六，图形拟合部对除第一个所述测量点数据以外的所述测量点数据进行拟合，得到拟合误差曲线图形；

步骤七，图形对比部将每次拟合得到的所述拟合误差曲线图形进行重合度对比，若所述齿轮的齿面存在缺陷点，则自动获得所述齿面上有缺陷的缺陷点坐标，画面存储部显示齿形误差曲线画面，并在齿形误差曲线画面中实时显示所述拟合误差曲线图形以及所述缺陷点坐标，让所述操作人员实时获得所述齿轮的表面形貌状态特征。