CN2267451Y - 齿轮测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型为齿轮测量仪，具有三个直线运动(轴向、径向、切向)和一个旋转运动的功能，用于对齿轮类零件各类参数的全自动测量及复杂空间回转型面的全方位测量。采用了大平台立柱移动式结构和花岗石气浮导轨，气浮主轴、滚珠丝杠副传动等先进技术从而获得整体结构紧凑、简单、刚性好、运动精度高、热变形影响小、尺寸稳定性强、工作无需润滑、易于装配调试、可操作性好、成本低等优点，能高效高质量地完成齿轮类零件的自动测量。

Description

齿轮测量仪

本实用新型涉及机械行业中的几何量测量仪器，具体讲是一种齿轮测量仪器，也称为齿轮测量中心。

在机械制造领域里，测量设备也称量仪，无论是工业生产还是科研都需要对回转件如齿轮、滚刀、铣刀、凸轮、曲轴等的几何参数进行检测，如齿轮的齿形、齿向、周节等的数值及误差。传统的机械式量仪，虽在一些工厂、企业继续沿用，但由于精度和功能的欠缺，有许多参数无法检测和获取，新一代测量仪均是机电结合、由计算机控制的高技术产品，齿轮测量仪也不例外。我国的齿轮测量仪器生产厂家有成都量具刃具厂和哈尔滨量具刃具厂等，国外齿轮测量仪的著名生产厂家有德国的Kingelnberg公司、美国的M&M公司和日本的大板精密机械公司等。他们生产的齿轮测量仪象成都的“CMZ630型齿轮测量中心”、Kingelnberg公司的“PNC65型齿轮测量中心”、美国M&M公司生产的“1000QC型齿轮测量中心”等它们虽各具特色，但其结构多为移动桥式或分立式，其结构重心较高，欠紧凑，结构复杂、惯量大，另外他们均采用密珠直线导轨，其制造工艺复杂，不易装配调试，成本高。

中国专利专利号：ZL94240134.4的实用新型名称是“高精度三坐标测量机封闭框架移动龙门”采用的是框架移动龙门结构，它虽然结构也简单，成本也不很高，但重心较高，运动欠平稳，存在倾斜扭曲误差，再则它仅有三个坐标，无法进行全自动齿轮测量。

为了实现高精度测量，方便检测，本实用新型的目的就是要设计一种结构简单、布局合理紧凑，惯量小，刚性好，运动平稳性好，精度保持性好，易于装配调试，工作过程不需润滑，成本低的齿轮测量仪。

本实用新型的发明人曾维修和改进过不少进口的齿轮测量中心，也研制过同上述已有技术类似的齿轮测量中心，在此基础上又产生了设计一种结构更加简单，各部件功能更加明确，重心下沉，用一大面积工作平台既作测量台，又作运动导轨，采用相同材料制作平台与横梁，再配以先进的计算机控制系统，专用软件和测头系统等以形成测量精度更高，稳定性更好的齿轮测量中心的构思，并使之付诸于实际。

下面结合附图对本实用新型进行详细叙述，其实施例亦贯穿于其中。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型径向导轨滑架的结构示意图。

图3是本实用新型径向传动示意图。

本实用新型由由导向系统、传动系统，移动导轨及测量控制系统等组成，具有底座、直线导轨、滑架、横梁、测头、主轴等，其特征在于整体结构为大平台立柱移动式，底座(11)上设有工作平台1，大面积的工作平台1既是测量台，其边缘又可作径向导轨，径向导轨滑架2设在平台1两侧，其上固定有横梁3，横梁3上固有切向(T向)导轨4，切向(T向)导轨4上装有可移动的轴向(Z向)导轨支架5，框架式的轴向导轨支架5上装有轴向导轨6，导轨6上套有轴向滑架7，测头8安装于轴向滑架7上，工作平台1的中心线上设置有主轴9，主轴9为立式旋转主轴，平台1上、主轴9旁边安置一夹持工件的上顶尖柱10。

由于采用大平台立柱移动式结构，整体布局紧凑，提高了系统刚度，相对于龙门式、移动桥式结构降低了重心，运动平稳且启停加速过程相对稳定。

本实用新型的实现还在于工作平台1、横梁3和径、切、轴向三坐标导轨均由尺寸稳定性好的材料制成，比如采用花岗石制作，三坐标直线运动由可动滑台与花岗石导轨相配合形成导轨副，导轨副可有气浮式、滑动摩擦式和滚动摩擦式。用花岗石作导轨，工作过程不需润滑。

本实用新型的特殊之处还在于两个径向滑架2与横梁3形成半封闭状，包围着工作平台1，横梁3平行于平台1，横梁3与平台1材料一致，两个径向滑架的底部通过弹性联接件12相连。径向运动传动中丝杠副的螺母13固定于平台1上，丝杠螺母副的丝杠14固定于径向滑架2上。用相同的材料制作平台、横梁及各运动方向的导轨，其热膨胀系数一致，不仅热变形影响小而且尺寸稳定性好，使系统消除了热变形对运动精度的影响，提高了系统刚度，温度变化对导轨副的工作影响小，提高了运动精度，使整机布局统一、美观。

本实用新型是由计算机控制的四坐标齿轮测量仪，包括轴向(Z向)、径向(R向)、切向(T向)三个直线运动和一个旋转运动(θ向)，旋转运动和直线运动分别由各自的伺服电机驱动，并可四轴联动，任意时刻的运动是由四轴的运动叠加而确定的，工件装夹在旋转主轴(9)上随主轴一起转动。计算机根据被测工件的结构参数控制各坐标轴的运动，测头将相对于工件运动轨迹的数据又送至计算机处理以实现对齿轮齿形、齿向、周节等项目的检测和误差分析以及对多种复杂型面的检测和测量。

实现高精度的测量，机械结构是其基础和保证，本实用新型由于进行了合理的布局，采用了大平台立柱移动式结构，花岗石作导轨等措施，从而获得系统重心下沉，使其具有其它齿轮测量仪不及的诸如结构简单、紧凑、惯量小、刚性好，运动平稳性好，热变形影响小，尺寸稳定性好，精度保持性好，易于装配调试、成本低，工作无需润滑，造型美观等优良特性。

Claims (4)

1.一种齿轮测量仪由导向系统、传动系统、移动导轨及测量控制系统等组成，具有底座、直线导轨、滑架、横梁、测头、主轴等，其特征在于整体结构为大平台立柱移动式，底座(11)上设有工作平台(1)，大面积的工作平台(1)既是测量台，其边缘又可作径向导轨，径向导轨滑架(2)设在平台(1)两侧，其上固定有横梁(3)，横梁(3)上固有切向导轨(4)，切向导轨(4)上装有可移动的轴向导轨支架(5)，框架式的轴向导轨支架(5)上装有轴向导轨(6)，导轨(6)上套有轴向滑架(7)，测头(8)安装于轴向滑架(7)上，工作平台(1)的中心线上设置有主轴(9)，主轴(9)为立式旋转主轴，平台(1)上，主轴(9)旁边安置一夹持工件的上顶尖柱(10)。

2.如权利要求1所述的齿轮测量仪，其特征在于工作平台(1)、横梁(3)和径、切、轴向三坐标导轨均由尺寸稳定性好的材料制成，比如采用花岗石制作，三坐标直线运动由可动滑台与花岗石导轨相配合形成导轨副，导轨副可有气浮式、滑动摩擦式和滚动摩擦式。

3.如权利要求1或2所述的齿轮测量仪，其特征在于两个径向滑架(2)与横梁(3)形成半封闭状，包围着工作平台(1)，横梁(3)平行于平台(1)，横梁(3)与平台(1)材料一致，两个径向滑架的底部通过弹性联接件(12)相连。

4.如权利要求3所述的齿轮测量仪其特征在于径向运动传动中丝杠副的螺母(13)固定于平台(1)上，丝杠螺母副的丝杠(14)固定于径向滑架(2)上。

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