CN102269568B

CN102269568B - 一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法

Info

Publication number: CN102269568B
Application number: CN2011101988749A
Authority: CN
Inventors: 周捷泉; 刘胜军; 潘华; 戴新; 沈宏; 刘勇
Original assignee: CHONGQING TOOLS WORKS Co Ltd
Current assignee: CHONGQING TOOLS WORKS Co Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102269568A

Abstract

本发明公开了一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法，采用一种现有的齿轮检查仪测量，将被测蜗轮滚刀装入检测芯轴上，调整基圆半径rb，然后再调整齿轮检查仪的螺旋角βb=90°－λb；再调整电感测头，使电感测头尖端贴于滚刀齿根处附近的基圆渐开线的展开线上，并且使电感测头受力方向与滚刀螺旋线方向垂直，以电感测头尖端所贴点为测量滚刀齿廓起始点，然后走动螺旋角立柱，使电感测头尖端从齿背刮过滚刀刃口处，作一次峰值点记数和峰值点记录，再在基圆渐开线的展开线上移动一个△ρ值，用同样的方法测量每点峰值至到n点测完为止，将所有的峰值进行比较取其最大和最小峰值之差，即为滚刀齿廓误差。本方法具有实施方便，成本低廉的优点。

Description

一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法

技术领域

本发明涉及一种蜗轮滚刀测量方法，尤其是一种利用齿轮检查仪实现大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法。

背景技术

蜗轮滚刀是一种蜗轮加工用刀具，其按照展成法加工蜗轮。要保证蜗轮加工的精度，就要保证蜗轮滚刀的精度，特别是大螺旋角蜗轮滚刀（指螺旋角大于30度以上的蜗轮滚刀），其精度误差要求较高，故准确地检测大螺旋角蜗轮滚刀精度误差显得尤为重要。我国国内尚没有测量大螺旋角蜗轮滚刀的专用检查仪，测量大螺旋角蜗轮滚刀精度时需要从国外进口专用的检查仪设备，这种国外进口的专用检测仪设备，存在设备结构复杂，成本高昂的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法；该方法基于现有的一种齿轮检查仪实现，具有实施方便，成本低廉的特点。

申请人研究发现，现代机械产品制造业中，齿轮检查仪已经得到了广泛的应用，它主要用来检查齿轮精度，它可以在一个三维空间范围内，实现空间平面曲线和空间曲线等测量。齿轮检查仪具有一维方向移动的电感测头，可在二个相互垂直的导轨上移动，此电感测头以接触的方式可采集二个轴平面任意方向的位移量信号，经记录仪处理作为确定被测工件上各点及各项功能测量指标。因此，齿轮检查仪可进行的精度测量包括平面轮廓精度、空间轮廓精度等。另一方面，要实现对被测工件的精确测量，还必须按照齿轮检查仪确定的坐标系，对被测工件进行精确定位，然后通过电感测头在被测工件测量点采集数据，得到被测工件几何元素离散的空间点位置的测量值，然后通过显示表和记录仪显示出测得的空间点数值和空间曲线，最终确定被测工件的轮廓精度。

故申请人考虑到可能通过齿轮检查仪实现大螺旋角蜗轮滚刀精度的检测。

综上所述，为了解决所述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法，其特征在于采用一种齿轮检查仪实现，所述齿轮检查仪包括一个底座，设置于底座一侧的纵向拖板，可横向滑动地设置在纵向拖板上的横向拖板，固定设置在横向拖板上的竖向立柱，可竖向滑动地设置在竖向立柱上的电感测头支座，横向安装在电感测头支座上的可伸缩的电感测头；还包括设置于底座另一侧的检测芯轴，位于检测芯轴上的下顶尖，对应设置于下顶尖上方的上顶尖，上顶尖安装在上顶尖支座上，上顶尖支座的一侧可竖向滑动地安装在固定于底座的一个侧架上，所述电感测头的尖端指向上顶尖和下顶尖之间的位置；测量时，将被测蜗轮滚刀装入检测芯轴上（被测蜗轮滚刀优选孔式蜗轮滚刀），固定于齿轮检查仪的上顶尖和下顶尖之间，调整基圆半径rb（即滚刀准圆柱半径），然后再根据式（1）调整齿轮检查仪的螺旋角，βb=90°－λb-----式（1）, 式（1）中βb表示调整齿轮检查仪的螺旋角；λb表示被测蜗轮滚刀准圆柱螺旋升角；再调整电感测头，使电感测头尖端贴于滚刀齿根处附近的基圆渐开线的展开线上，并且使电感测头受力方向与滚刀螺旋线方向垂直，以电感测头尖端所贴点为测量滚刀齿廓起始点，然后走动螺旋角立柱，使电感测头尖端从齿背刮过滚刀刃口处，作一次峰值点记数和峰值点记录（即指记录一个峰值曲线），再在基圆渐开线的展开线上移动一个△ρ值，用同样的方法测量每点峰值至到n点测完为止，将所有的峰值进行比较取其最大和最小峰值之差，即为滚刀齿廓误差；其中所述△ρ值为滚刀齿根到齿顶取n个测点的基圆渐开线的展开线上的间格值，所述n的取值范围为n≥10（n为经验值，n值越大则测量越准确）。

上述技术方案中，如果测量出滚刀齿廓误差越大则表明精度越低，滚刀齿廓误差越小则表明精度越高。同时还可以采用相同方式测量螺旋线的误差，测量时调整与上述测量滚刀齿廓误差相同，只是从一端的完整齿测到另一端的完整齿，测得最大和最小峰值之差为螺旋线误差。这样综合滚刀齿廓误差和螺旋线误差之后再对滚刀精度进行判断，可以更加准确。

综上所述，本发明与现有滚刀检查仪相比实现了大螺旋角蜗轮滚刀精度的测量和判断，从螺旋升λ=30°扩展到λ=90°的测量范围，使齿廓和螺旋线都能精确的测量其误差值和原始记录单，扩大了滚刀测量范围，提高了大螺旋滚刀的测量精度。同时，本方法基于现有的齿轮检查仪即可实现，具有实施方便，成本低廉的特点。这样就降低了生产成本，可以完成航空、航天、航海、高炮、石油钻井等大螺旋滚刀的测量。

附图说明

图1为本发明在测量时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明在测量时的示意图，如图1所示，本方法实施时，基于一种现有的齿轮检查仪（只要能同时测量渐开线和螺旋线的齿轮检查仪如SP60）实现，所述齿轮检查仪包括一个底座1，设置于底座1一侧的纵向拖板2，可横向滑动地设置在纵向拖板2上的横向拖板3，固定设置在横向拖板3上的竖向立柱4，可竖向滑动地设置在竖向立柱4上的电感测头支座5，横向安装在电感测头支座5上的可伸缩的电感测头6；还包括设置于底座1另一侧的检测芯轴7，位于检测芯轴7上的下顶尖8，对应设置于下顶尖8上方的上顶尖9，上顶尖9安装在上顶尖支座10上，上顶尖支座10的一侧可竖向滑动地安装在固定于底座1的一个侧架11上，所述电感测头6的尖端指向上顶尖9和下顶尖8之间的位置。测量时，将被测蜗轮滚刀12装入检测芯轴7上，固定于齿轮检查仪的上顶尖9和下顶尖8之间，调整基圆半径rb（即滚刀准圆柱半径），然后再根据式（1）调整齿轮检查仪的螺旋角，βb=90°－λb-----式（1）, 式（1）中βb表示调整齿轮检查仪的螺旋角；λb表示滚刀准圆柱螺旋升角；再调整电感测头，使电感测头尖端贴于滚刀齿根处附近的基圆渐开线的展开线上，并且使电感测头受力方向与滚刀螺旋线方向垂直，以电感测头尖端所贴点为测量滚刀齿廓起始点，然后走动螺旋角立柱。从图1看：测量齿廓精度时电感测头从齿背刮过刀刃，如箭头方向，做一次记录,再回到原位，横向拖板移动一个△ρ，以同样方法直到n点测量完为止，便可得到整个齿廓测量误差记录。具体地说是，使电感测头尖端从齿背刮过滚刀刃口处，作一次峰值点记数和峰值点记录（即指记录一个峰值曲线），再在基圆渐开线的展开线上移动一个△ρ值，用同样的方法测量每点峰值至到n点测完为止，将所有的峰值进行比较取其最大和最小峰值之差，即为滚刀齿廓误差；其中所述△ρ值为滚刀齿根到齿顶取n个测点的基圆渐开线的展开线上的间格值，所述n的取值范围为n≥10（n为经验值，n值越大则测量越准确）。

本方法可以采用现有的齿轮检查仪实施：只要能同时测量渐开线和螺旋线误差的齿轮检查仪都何进行大螺旋角滚刀的齿廓、螺旋线测量。

具体测量实例：蜗轮滚刀Mn10αn20°λ41°15′N6 T326 rb39.834 造形ZI，其测量步骤如下：

1.将蜗轮滚刀装入芯轴上，置于齿轮检查仪两顶尖之间。

2.调整基圆半径为rb=39.834。

3.调整齿轮检查仪螺旋角为：βb=90°－45°03′=44°57′。

4.将电感测头的测力方向调整到与螺旋线方向垂直。

5.使电感测头位于滚刀齿根处附近（在基圆渐开线的展开线上）, 然后走动立柱，使电感测头从齿背刮过滚刀刃口处，作一次峰值点记数和峰值点记录（记录一个峰值曲线）。

6.再在基圆的展开线上移动一个△ρ值（△ρ值为滚刀齿根到齿顶取n个测点的基圆展开线上的间格值），用同样的方法测量每点峰值至到n点测完为止，n取值为10。

7.测量结果：将所有的峰值进行比较取其最大和最小峰值之差，即为滚刀齿廓误差。

8.测量螺旋线时调与上述相同，只是从一端的完整齿测到另一端完整齿，其最大和最小峰之差为螺旋线误差。

Claims

1.一种大螺旋角蜗轮滚刀精度测量方法，其特征在于采用一种齿轮检查仪实现，所述齿轮检查仪包括一个底座，设置于底座一侧的纵向拖板，可横向滑动地设置在纵向拖板上的横向拖板，固定设置在横向拖板上的竖向立柱，可竖向滑动地设置在竖向立柱上的电感测头支座，横向安装在电感测头支座上的可伸缩的电感测头；还包括设置于底座另一侧的检测芯轴，位于检测芯轴上的下顶尖，对应设置于下顶尖上方的上顶尖，上顶尖安装在上顶尖支座上，上顶尖支座的一侧可竖向滑动地安装在固定于底座的一个侧架上，所述电感测头的尖端指向上顶尖和下顶尖之间的位置；测量时，将被测蜗轮滚刀装入检测芯轴上，固定于齿轮检查仪的上顶尖和下顶尖之间，调整基圆半径rb，然后再根据式（1）调整齿轮检查仪的螺旋角，βb=90°－λb-----式（1）, 式（1）中βb表示调整齿轮检查仪的螺旋角；λb表示被测蜗轮滚刀准圆柱螺旋升角；再调整电感测头，使电感测头尖端贴于滚刀齿根处附近的基圆渐开线的展开线上，并且使电感测头受力方向与滚刀螺旋线方向垂直，以电感测头尖端所贴点为测量滚刀齿廓起始点，然后走动螺旋角立柱，使电感测头尖端从齿背刮过滚刀刃口处，作一次峰值点记数和峰值点记录，峰值点记录即指记录一个峰值曲线，再在基圆渐开线的展开线上移动一个△ρ值，用同样的方法测量每点峰值至到n点测完为止，将所有的峰值进行比较取其最大和最小峰值之差，即为滚刀齿廓误差；其中所述△ρ值为滚刀齿根到齿顶取n个测点的基圆渐开线的展开线上的间格值，所述n的取值范围为n≥10。