CN114754698B - 面齿轮齿面测量点规划及在机测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面齿轮齿面测量点规划方法，通过将工作齿面投影到齿槽中心面zOx后，再以基准点P，按照设定规律求解其他平面点pij，而后再次通过反投影的方式，将平面点pij投影到工作吃面上得到齿面测量点p'ij，能够更好地匹配成空间曲面的工作齿面，使测量点的分布更加均匀并更加接近真实齿面，能够精确的反应出整个齿面的误差。本发明还公开了一种面齿轮齿面在机测量方法，在利用面齿轮齿面测量点规划方法得到各齿面测量点p'ij的坐标信息后，再通过面齿轮齿槽对中，使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合，而后再利用测头分别对每个齿面测量点p'ij进行测量，能够实现对面齿轮齿面的在机测量。
Description
技术领域
本发明属于齿轮检测技术领域，具体的为一种面齿轮齿面测量点规划及在机测量方法。
背景技术
面齿轮传动主要是由锥齿轮齿面相啮合传动演变而来，当两个锥齿轮相啮合传动转变为两个轴线相互垂直的圆柱齿轮与锥齿轮相啮合传动时，此时与圆柱齿轮相啮合的锥齿轮演变成了面齿轮；这时圆柱齿轮与面齿轮轴线是相互垂直的，也称为正交面齿轮。
面齿轮传动副相较于锥齿轮传动副有着质量轻、体积小、结构紧凑、寿命更长、承载能力更高、对安装误差不敏感等优点；面齿轮代替锥齿轮成为传动系统最重要的核心部件，面齿轮的工作条件也是整个传动系统中最为苛刻的。但是，在面齿轮的加工过程中，会出现在面齿轮最小内径处产生根切，在面齿轮最大外径处产生齿顶变尖，以及在齿面工作区域内的齿面质量较差等情况。为了保证面齿轮的齿面精度，国内已有学者对面齿轮的坐标点进行测量。其中：中南大学王志永对大规格螺旋锥齿轮齿形误差的在机测量方法进行了研究；北京工业大学石照耀分析了采用三坐标测量机测量面齿轮齿面误差时，由于测量测量坐标系与面齿轮设计坐标系不重合时造成的误差；北京航空航天大学丁志耀研究了提出三种不同的方法(常规法、纵向法、横向法)规划路径，并在三坐标测量机上进行齿面检测实验；重庆大学林超提出一种基于齿轮测量中心的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析方法；北京航空航天大学王延忠提出基于坐标测量获得面齿轮齿面法向偏差的方法；中南大学唐进元在考虑加工误差客观存在的基础上，采用迭代的方法建立测量坐标系，使得测量坐标系更加接近设计坐标系。
目前，国内对面齿轮的误差种类没有统一的规定，主要采用测量齿面坐标点的方法对面齿轮的误差进行评判；对面齿轮齿面测量点的规划采用传统的水平竖直交叉的5*9网格进行测量点规划。与其他齿轮相比，面齿轮齿面是空间曲面，采用传统方式划分测量点，不能很好的反应整个齿面真实误差情况；此外，面齿轮的齿面坐标测量主要是进行离线测量，无法实现在机测量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面齿轮齿面测量点规划及在机测量方法，针对面齿轮具有的空间曲面特性规划测量点，使测量点的分布更加均匀并更加接近真实齿面，能够精确的反应出整个齿面的误差；同时，能够实现在机测量并能够提高在机测量的精度。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明首先提出了一种面齿轮齿面测量点规划方法，包括如下步骤：
11)构建齿面方程：根据插齿刀与面齿轮之间的啮合关系，分别构建面齿轮的齿面方程和过渡曲面方程；
12)确定齿面测量区域：将面齿轮的齿面分为工作齿面和过渡齿面，所述过渡齿面为所述过渡曲面所在的区域，所述工作齿面的顶部廓线为齿面与齿顶面之间的相交线、底部廓线为所述过渡齿面的上部边界线；
将所述顶部廓线向下平移距离△L后得到顶部收缩廓线，且△L＝αHv，其中，α为顶部廓线的收缩比例，Hv为面齿轮的齿顶高；
将底部廓线上任意一点k向上移动距离△L2-k后得到底部收缩廓线，且△L2-k＝βHk，其中，β为底部廓线的收缩比例，Hk为底部廓线上任意一点k距离齿顶面的高度距离；
13)确认齿面测量点：
(1)确定工作齿面的中心点P′；
(2)利用旋转投影原理，将工作齿面投影到齿槽中心面zOx上，得到由顶部收缩廓线投影后得到的顶部收缩投影廓线、由底部收缩廓线投影后得到的底部收缩投影廓线和由中心点P′投影得到的基准点P；其中，齿槽中心面zOx中的z轴与所述顶部收缩投影廓线垂直、x轴与所述顶部收缩投影廓线平行；
(3)以基准点P为基准，求解平面点pij＝(xi,zj)；其中，xi表示平面点pij的横坐标；zj表示平面点pij的纵坐标；且：
其中，x(m,n)和z(m,n)分别表示基准点P的横坐标和纵坐标；M表示平面点沿着齿宽方向设置的数量，且M为奇数，M＝2m+1；N表示平面点沿着齿高方向设置的数量，且N为奇数，N＝2n+1；R1和R2分别表示面齿轮内径和外径的一半；s1表示为齿宽方向的收缩比例；za表示顶部收缩投影廓线在z轴上的坐标值；zij表示底部收缩投影廓线上横坐标等于xi的点在z轴上的坐标值；
(4)利用旋转投影原理，将平面点pij＝(xi,zj)投影到面齿轮的齿面上，得到齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)。
进一步，所述步骤11)中，面齿轮的齿面方程为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数；
根据面齿轮方程，得到齿面点法向量：
其中，表示面齿轮旋转角度；
面齿轮过渡曲面是由插齿刀齿顶圆母线在展成运动中形成的空间曲面，且面齿轮的过渡曲面方程为：
其中，Mf→s表示插齿刀固结坐标系到面齿轮固结坐标系之间的转换矩阵；rs(us,θsmax)表示面齿轮齿顶圆母线，θsmax为面齿轮齿顶圆参数，且：
其中，ras为插齿刀齿顶圆半径，rbs为插齿刀基圆半径。
进一步，所述步骤13)中，工作齿面的中心点P′的确定方法为：在工作齿面上沿着齿宽方向等间距拟合M′条直线，在顶部收缩廓线和底部收缩廓线之间等间距拟合N′条曲线；其中，M′和N′均为奇数，则以第条直线与第/>条曲线相交的点作为工作齿面的中心点P′。
进一步，平面点pij＝(xi,zj)与齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)之间的旋转投影关系为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数。
本发明还提出了一种面齿轮齿面在机测量方法，包括如下步骤：
步骤一：面齿轮齿面测量点规划：采用如上所述面齿轮齿面测量点规划方法得到齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)的坐标值；
步骤二：面齿轮齿槽对中：使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合；
步骤三：测量齿面测量点。
进一步，所述步骤二中，面齿轮齿槽对中的方法为：
21)传入工作齿面的中心点P′的坐标值，记为(x0,y0,z0)；调用MOVE子程序，将测头移至面齿轮外圆安全区域，安全距离设为d1；
22)控制C轴正向转动，在测头移至中心点P′的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x1；
判断ABS(x0-x1)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P′，记录C轴的角度，记为C1；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q1+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x1，直至ABS(x0-x1)的值小于等于设定阈值g；其中，q1为大于等于0的正整数；δ为角度增量；*表示乘积运算符号；
23)控制C轴反向转动，在测头移至中心点P′的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x2；
判断ABS(x0-x2)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P′，记录C轴的角度，记为C2；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q2+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x2，直至ABS(x0-x2)的值小于等于设定阈值g；其中，q2为大于等于0的正整数；
24)正向旋转C轴角度C0，测头退回安全位置，完成面齿轮齿槽对中，其中，C0＝(C1+C2)/2。
进一步，所述步骤22)和步骤23)中，当ABS(x0-x1)的值大于设定阈值g时，判断ABS(x0-x1)的值是否大于等于R2；若是，则说明测头触发位置在面齿轮的外径；若否，则说明测头触发位置在面齿轮的外径与中心点P′之间。
进一步，所述步骤三中，测量齿面测量点的方法为：
31)传入齿面测量点p′ij坐标值，记为(xi,y,zj)，调用MOVE子程序，将测头快速移至安全测量区域，设置安全距离d2；
32)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第一次触发时的Z轴坐标，记为z1；而后Z轴回退距离d2，准备第二次测量；
33)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第二次触发时的Z轴坐标，记为z2；
34)计算测量点Z坐标，记为z0，完成齿面点坐标测量；其中，z0＝(z1+z2)/2。
本发明的有益效果在于：
本发明的面齿轮齿面测量点规划方法，利用面齿轮与插齿刀之间的啮合关系，分别构建面齿轮的齿面方程和过渡曲面方程，从而得到面齿轮齿面中的工作齿面，并找到工作齿面的中心点P′；而后将工作齿面和中心点P′投影到齿槽中心面zOx上，得到工作齿面的投影区和中心点P′投影得到的基准点P，利用基准点P求解平面点pij，平面点pij在齿宽方向等间距设置、位于齿高方向上的同一条直线上的平面点pij之间间距相等，如此，得到在工作齿面的投影区内分布的所有平面点pij；最后将平面点pij投影到面齿轮的齿面上，得到齿面测量点p′ij；综上，通过将工作齿面投影到齿槽中心面zOx后，再以基准点P，按照设定规律求解其他平面点pij，而后再次通过反投影的方式，将平面点pij投影到工作吃面上得到齿面测量点p′ij，能够更好地匹配成空间曲面的工作齿面，使测量点的分布更加均匀并更加接近真实齿面，能够精确的反应出整个齿面的误差。
本发明的面齿轮齿面在机测量方法，在利用面齿轮齿面测量点规划方法得到各齿面测量点p′ij的坐标信息后，再通过面齿轮齿槽对中，使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合，而后再利用测头分别对每个齿面测量点p′ij进行测量，能够实现对面齿轮齿面的在机测量。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为面齿轮与插齿刀之间相互啮合时的结构示意图；
图2为工作齿面和过渡齿面之间的划分区域图；
图3为工作齿面收缩后得到齿面测量区的结构示意图；
图4为将工作齿面投影到齿槽中心面上后的结构示意图；
图5为求解得到的齿面测量点的仿真图；
图6为齿槽对中过程中面齿轮测量坐标系的建立的示意图；
图7为面齿轮齿槽对中过程中的流程图；
图8为测量齿面测量点的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本实施例的面齿轮齿面在机测量方法，包括如下步骤：
步骤一：面齿轮齿面测量点规划：
采用面齿轮齿面测量点规划方法得到齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)的坐标值。
具体的，本实施例的面齿轮齿面测量点规划方法，包括如下步骤：
11)构建齿面方程：根据插齿刀与面齿轮之间的啮合关系，分别构建面齿轮的齿面方程和过渡曲面方程。
面齿轮齿面是由插齿刀加工齿面根据插齿刀与面齿轮相互啮合过程包络形成，如图1所示，插齿刀和面齿轮分别以角速度ωs和角速度ω2绕自身回转轴旋转，角速度满足以下关系：
其中，N2为面齿轮齿数，Ns为插齿刀齿数。
为了实现小轮与面齿轮齿面点啮合，通常插齿刀齿数多于小轮齿数1～3，插齿刀齿面方程与小轮齿面方程一致；根据产形轮的齿面方程与面齿轮相互啮合过程，面齿轮的齿面方程为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数；
根据面齿轮齿面方程，齿面点法向量可以由对插齿刀齿廓线参数θs和面齿轮旋转角度求导得到。即根据面齿轮方程，得到齿面点法向量：
其中，表示面齿轮旋转角度；
面齿轮过渡曲面是由插齿刀齿顶圆母线在展成运动中形成的空间曲面，即面齿轮过度曲面方程可以由插齿刀齿顶圆乘以插齿刀固结坐标系到面齿轮固结坐标系得到，如图2所示，面齿轮的过渡曲面方程为：
其中，Mf→s表示插齿刀固结坐标系到面齿轮固结坐标系之间的转换矩阵；rs(us,θsmax)表示面齿轮齿顶圆母线，θsmax为面齿轮齿顶圆参数，且：
其中，ras为插齿刀齿顶圆半径，rbs为插齿刀基圆半径。
12)确定齿面测量区域：将面齿轮的齿面分为工作齿面和过渡齿面，所述过渡齿面为所述过渡曲面所在的区域，所述工作齿面的顶部廓线为齿面与齿顶面之间的相交线、底部廓线为所述过渡齿面的上部边界线。将所述顶部廓线向下平移距离△L后得到顶部收缩廓线，且△L＝αHv，其中，α为顶部廓线的收缩比例，Hv为面齿轮的齿顶高。将底部廓线上任意一点k向上移动距离△L2-k后得到底部收缩廓线，且△L2-k＝βHk，其中，β为底部廓线的收缩比例，Hk为底部廓线上任意一点k距离齿顶面的高度距离。
具体的，在对面齿轮进行坐标点测量的过程中，应当选择合适的齿面区域进行测量；由于面齿轮齿面区域的选择并没有统一标准，参考选取锥齿轮齿面区域的标准，选择面齿轮的齿面区域。面齿轮的齿面分为工作齿面与过渡齿面，在面齿轮过程中主要保证工作齿面的精度，故对面齿轮的测量主要是对工作齿面进行测量，而忽略过渡齿面。此外，为了避免在齿顶与齿根处，测头与齿面发生干涉，无法进行正常测量；齿顶方向向下收缩5％，即本实施例中，α＝5％；齿根方向过渡圆弧向上收缩5％，即本实施例中，β＝5％。在一些实施例中，还可以在齿宽方向进行收缩，如齿宽方向向内收缩10％。收缩后得到的齿面测量区的规划如图3所示，Wh为面齿轮齿宽。
13)确认齿面测量点：
(1)确定工作齿面的中心点P′。
具体的，工作齿面的中心点P′的确定方法为：在工作齿面上沿着齿宽方向等间距拟合M′条直线，在顶部收缩廓线和底部收缩廓线之间等间距拟合N′条曲线；其中，M′和N′均为奇数，则以第条直线与第/>条曲线相交的点作为工作齿面的中心点P′。
为了齿面测量更好的接近真实的齿面，且仅通过有限次数的测量，需要对齿面测量点进行规划。本实施例中，齿面测量区的网格点数量为：9×5，即在齿宽方向确定9个网格点，在齿高方向去5个网格点。也即M′＝9，N′＝5。
(2)为了获取更加均匀分布的测量点，需要对网格点的位置进行进一步确定，求得每个测量点的理论坐标。为此，本实施例中，利用旋转投影原理，将工作齿面投影到齿槽中心面zOx上，得到由顶部收缩廓线投影后得到的顶部收缩投影廓线、由底部收缩廓线投影后得到的底部收缩投影廓线和由中心点P′投影得到的基准点P；其中，齿槽中心面zOx中的z轴与所述顶部收缩投影廓线垂直、x轴与所述顶部收缩投影廓线平行。投影后得到的投影区域如图4所示。面齿轮齿面在zOx的投影区域为Σ，齿面测量区在zOx的投影区域为A′B′C′D′，顶部收缩投影廓线为直线A′D′，底部收缩投影廓线为曲线C′。
(3)以基准点P为基准，求解平面点pij＝(xi,zj)；其中，xi表示平面点pij的横坐标；zj表示平面点pij的纵坐标；且：
其中，x(m,n)和z(m,n)分别表示基准点P的横坐标和纵坐标；M表示平面点沿着齿宽方向设置的数量，且M为奇数，M＝2m+1，i＝1,2,…,M；N表示平面点沿着齿高方向设置的数量，且N为奇数，N＝2n+1，j＝1,2,…,N；R1和R2分别表示面齿轮内径和外径的一半；s1表示齿宽方向的收缩比例，本实施例中，s1＝10％；za表示顶部收缩投影廓线在z轴上的坐标值；zij表示底部收缩投影廓线上横坐标等于xi的点在z轴上的坐标值；本实施例中，M＝9，N＝5。
(4)利用旋转投影原理，将平面点pij＝(xi,zj)投影到面齿轮的齿面上，得到齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)。具体的，平面点pij＝(xi,zj)与齿面测量点p′ij＝(x′i,z′j)之间的旋转投影关系为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数。
由MATLAB计算后，可以得到如图5所示的齿面测量点。
步骤二：面齿轮齿槽对中：使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合。
为了实现面齿轮的在机测量，应使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合，具体的，本实施例机床坐标轴中心是C轴，故面齿轮齿槽需要对中；在面齿轮齿槽对中的过程中，为了减小面齿轮测量坐标系与理论坐标系不重合而造成的误差，需要以中心点P′为基准，实现面齿轮的找正，方便后续测量坐标系的建立，如图6所示。
本实施例中，如图7所示，面齿轮齿槽对中的方法为：
21)传入工作齿面的中心点P′的坐标值，记为(x0,y0,z0)；调用MOVE子程序，将测头移至面齿轮外圆安全区域，安全距离设为d1；
22)控制C轴正向转动，在测头移至中心点P′的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x1；
判断ABS(x0-x1)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P′，记录C轴的角度，记为C1；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q1+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x1，直至ABS(x0-x1)的值小于等于设定阈值g；其中，q1为大于等于0的正整数；δ为角度增量；*表示乘积运算符号；
23)控制C轴反向转动，在测头移至中心点P′的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x2；
判断ABS(x0-x2)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P′，记录C轴的角度，记为C2；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q2+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x2，直至ABS(x0-x2)的值小于等于设定阈值g；其中，q2为大于等于0的正整数；
24)正向旋转C轴角度C0，测头退回安全位置，完成面齿轮齿槽对中，其中，C0＝(C1+C2)/2。
具体的，步骤22)和步骤23)中，当ABS(x0-x1)的值大于设定阈值g时，判断ABS(x0-x1)的值是否大于等于R2；若是，则说明测头触发位置在面齿轮的外径；若否，则说明测头触发位置在面齿轮的外径与中心点P′之间。
本实施例中，阈值g＝0.006，安全距离d1＝5mm，q1＝1，δ＝0.5°。
步骤三：测量齿面测量点。
面齿轮的齿根部分较窄，如果采用旋转C轴的方式测量齿面坐标点，在测量齿根部分齿面点的过程中，齿根部分的齿面会误碰测头，无法精确测量面齿轮齿面坐标点。具体的，本实施例中，如图8所示，测量齿面测量点的方法为：
31)传入齿面测量点p′ij坐标值，记为(xi,y,zj)，调用MOVE子程序，将测头快速移至安全测量区域，设置安全距离d2；本实施例中，安全距离d2＝2mm；
32)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第一次触发时的Z轴坐标，记为z1；而后Z轴回退距离d2，准备第二次测量；
33)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第二次触发时的Z轴坐标，记为z2；
34)计算测量点Z坐标，记为z0，完成齿面点坐标测量；其中，z0＝(z1+z2)/2。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种面齿轮齿面测量点规划方法，其特征在于：包括如下步骤：
11)构建齿面方程：根据插齿刀与面齿轮之间的啮合关系，分别构建面齿轮的齿面方程和过渡曲面方程；
12)确定齿面测量区域：将面齿轮的齿面分为工作齿面和过渡齿面，所述过渡齿面为所述过渡曲面所在的区域，所述工作齿面的顶部廓线为齿面与齿顶面之间的相交线、底部廓线为所述过渡齿面的上部边界线；
将所述顶部廓线向下平移距离ΔL后得到顶部收缩廓线，且ΔL＝αHv，其中，α为顶部廓线的收缩比例，Hv为面齿轮的齿顶高；
将底部廓线上任意一点k向上移动距离ΔL2-k后得到底部收缩廓线，且ΔL2-k＝βHk，其中，β为底部廓线的收缩比例，Hk为底部廓线上任意一点k距离齿顶面的高度距离；
13)确认齿面测量点：
(1)确定工作齿面的中心点P’；
(2)利用旋转投影原理，将工作齿面投影到齿槽中心面zOx上，得到由顶部收缩廓线投影后得到的顶部收缩投影廓线、由底部收缩廓线投影后得到的底部收缩投影廓线和由中心点P’投影得到的基准点P；其中，齿槽中心面zOx中的z轴与所述顶部收缩投影廓线垂直、x轴与所述顶部收缩投影廓线平行；
(3)以基准点P为基准，求解平面点pij＝(xi,zj)；其中，xi表示平面点pij的横坐标；zj表示平面点pij的纵坐标；且：
其中，x(m,n)和z(m,n)分别表示基准点P的横坐标和纵坐标；M表示平面点沿着齿宽方向设置的数量，且M为奇数，M＝2m+1，i＝1,2,…,M；N表示平面点沿着齿高方向设置的数量，且N为奇数，N＝2n+1，j＝1,2,…,N；R1和R2分别表示面齿轮内径和外径的一半；s1表示为齿宽方向的收缩比例；za表示顶部收缩投影廓线在z轴上的坐标值；zij表示底部收缩投影廓线上横坐标等于xi的点在z轴上的坐标值；
(4)利用旋转投影原理，将平面点pij＝(xi,zj)投影到面齿轮的齿面上，得到齿面测量点p'ij＝(x'i,z’j)；平面点pij＝(xi,zj)与齿面测量点p’ij＝(x’i,z’j)之间的旋转投影关系为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数。
2.根据权利要求1所述的面齿轮齿面测量点规划方法，其特征在于：所述步骤11)中，面齿轮的齿面方程为：
其中，表示面齿轮旋转角度，θs表示插齿刀齿廓线参数；
根据面齿轮方程，得到齿面点法向量：
其中，表示面齿轮旋转角度；
面齿轮过渡曲面是由插齿刀齿顶圆母线在展成运动中形成的空间曲面，且面齿轮的过渡曲面方程为：
其中，Mf→s表示插齿刀固结坐标系到面齿轮固结坐标系之间的转换矩阵；rs(us,θsmax)表示面齿轮齿顶圆母线，θsmax为面齿轮齿顶圆参数，且：
其中，ras为插齿刀齿顶圆半径，rbs为插齿刀基圆半径。
3.根据权利要求1所述的面齿轮齿面测量点规划方法，其特征在于：所述步骤13)中，工作齿面的中心点P’的确定方法为：在工作齿面上沿着齿宽方向等间距拟合M’条直线，在顶部收缩廓线和底部收缩廓线之间等间距拟合N’条曲线；其中，M’和N’均为奇数，则以第条直线与第/>条曲线相交的点作为工作齿面的中心点P’。
4.一种面齿轮齿面在机测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：面齿轮齿面测量点规划：采用如权利要求1-3任一项所述面齿轮齿面测量点规划方法得到齿面测量点p’ij＝(x’i,z’j)的坐标值；
步骤二：面齿轮齿槽对中：使齿槽中心与机床坐标轴的X轴重合；
步骤三：测量齿面测量点。
5.根据权利要求4所述的面齿轮齿面在机测量方法，其特征在于：所述步骤二中，面齿轮齿槽对中的方法步骤为：
21)传入工作齿面的中心点P'的坐标值，记为(x0,y0,z0)；调用MOVE子程序，将测头移至面齿轮外圆安全区域，安全距离设为d1；
22)控制C轴正向转动，在测头移至中心点P'的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x1；
判断ABS(x0-x1)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P'，记录C轴的角度，记为C1；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q1+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x1，直至ABS(x0-x1)的值小于等于设定阈值g；其中，q1为大于等于0的正整数；δ为角度增量；*表示乘积运算符号；
23)控制C轴反向转动，在测头移至中心点P'的过程中，记录测头被触发时的X轴坐标，记为x2；
判断ABS(x0-x2)的值是否小于等于设定阈值g；若是，则代表测头移至中心点P'，记录C轴的角度，记为C2；若否，则控制Z轴向上移动1.5倍齿高，C轴旋转360°*q2+δ，记录下测头触发时的X轴坐标，记为x2，直至ABS(x0-x2)的值小于等于设定阈值g；其中，q2为大于等于0的正整数；
24)正向旋转C轴角度C0，测头退回安全位置，完成面齿轮齿槽对中，其中，C0＝(C1+C2)/2。
6.根据权利要求5所述的面齿轮齿面在机测量方法，其特征在于：所述步骤22)，当ABS(x0-x1)的值大于设定阈值g时，判断ABS(x0-x1)的值是否大于等于R2；若是，则说明测头触发位置在面齿轮的外径；若否，则说明测头触发位置在面齿轮的外径与中心点P'之间；所述步骤23)中，当ABS(x0-x2)的值大于设定阈值g时，判断ABS(x0-x2)的值是否大于等于R2；若是，则说明测头触发位置在面齿轮的外径；若否，则说明测头触发位置在面齿轮的外径与中心点P'之间。
7.根据权利要求4所述的面齿轮齿面在机测量方法，其特征在于：所述步骤三中，测量齿面测量点的方法为：
31)传入齿面测量点p’ij坐标值，记为(xi,y,zj)，调用MOVE子程序，将测头快速移至安全测量区域，设置安全距离d2；
32)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第一次触发时的Z轴坐标，记为z1；而后Z轴回退距离d2，准备第二次测量；
33)将Z轴移动到确定位置，记录下测头第二次触发时的Z轴坐标，记为z2；
34)计算测量点Z坐标，记为z0，完成齿面点坐标测量；其中，z0＝(z1+z2)/2。
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