论文部分内容阅读
螺旋锥齿轮是广泛应用于汽车、工程机械、矿山机械以及航空等领域中的重要传动零件。锥齿轮的齿面加工质量直接影响一台机器的工作性能,因此必须在加工过程中对齿形质量进行检测与控制,使其达到高性能要求。在数控锥齿轮磨齿机进行齿轮加工时,受数控机床制造精度、工件及砂轮的定位、砂轮的修整误差以及加工过程振动等外界干扰影响,螺旋锥齿轮的磨齿加工误差不可避免。锥齿轮制造业较为广泛地采用齿轮测量中心来检测锥齿轮齿形,然而采用齿轮测量中心测量锥齿轮需要多次安装定位,使得加工基准与检测基准不统一,并且对于大规格螺旋锥齿轮,其安装定位十分不便,因此齿轮测量中心的测量结果有时并不能真实反映齿轮的误差情况。若在数控磨齿机上采用在线测量方法,则能避免这些问题。因此研究锥齿轮在线测量方法,开发相应软件系统应用于锥齿轮加工具有重要的学术意义和应用价值。 本文根据齿轮啮合理论,构建了锥齿轮的理论齿面模型。在此基础上,通过分析YKW2075数控锥齿轮磨齿机机床结构及运动方式,研究了一种专用的测头标定方法以及锥齿轮齿距与齿形的在线测量方法,并开发了相应的测量软件系统。测量软件在WINDOWS环境下利用西门子840D数控系统提供的HMI软件包及编程工具VC++开发完成,分为机床监控、数据管理、测头标定、齿轮测量及结果分析等模块。所开发的软件系统开放性强,易于集成,且可适用于多种数控系统。 将所开发的在线测量软件进行实例模拟验证及上机调试。结果表明,软件能根据输入的齿轮参数进行齿面方程计算及相关数控代码的自动生成,控制机床各坐标轴带动测头运动实现锥齿轮齿距与齿形的全程无干涉自动测量,对测量数据进行处理得到齿距与齿形的误差结果及误差等级评定,并将其在界面上显示形成测量报告。 利用本文所开发的在线测量软件系统,可以很好的实现锥齿轮在线自动测量及误差分析,达到在加工过程中对齿面质量进行检测与控制的目的。本文的研究成果对提高螺旋锥齿轮加工精度,提高在线测量技术具有重要意义及价值。