原点，用机床测量装置检测标准渐开线齿轮的单个齿 距偏差，具体操作过程为：
[0063] 2. 2. 1将测头移到齿轮分度圆上，靠近某一侧齿面，旋转机床回转工作台使齿面触 发测头信号，记下齿轮当前转角位置，记为％，单位为度，考虑机床回转工作台的回转误差， 当前位置的实际转角为计算公式如下：
[0064]
[0065] 其中，为机床回转工作台的回转误差；
[0066] 2. 2. 2旋转机床回转工作台，使测头触发相邻齿的同侧齿面，记下齿轮当前转角位 置，记为A，单位为度，考虑回转工作台的回转误差，当前位置的实际转角为，计算 公式如下：
[0067]
[0068] 其中，为机床回转工作台的回转误差；
[0069] 2. 2. 3计算标准渐开线角齿距偏差，计算公式如下：
[0070]
[0071] 其中，z为齿轮的齿数；
[0072] 2. 2. 4计算标准渐开线单个齿距偏差的线性值fpt(_SUMd)，计算公式如下：
[0073]
[0074] 其中，m为齿轮的模数。
[0075] 2. 3计算在机测量系统的综合误差Ae :
[0076] Aefpt (measured) fpt (standard)(6)
[0077] 其中，fpt(__d)为单个齿距偏差的线性值，fpt(stantod)为标准渐开线齿轮的单个齿 距偏差。
[0078] 步骤三，利用在机测量装置检测加工齿轮的齿距偏差，具体过程如下：
[0079] 3. 1启动在机测量系统；
[0080] 3. 2将机床回转工作台回到原点，然后将测头移到加工齿轮分度圆上，靠近某一侧 齿面，旋转机床回转工作台使齿面触发测头信号，记下齿轮当前转角位置，记为％，计算当 前位置的实际转角％<??"-，计算公式如下：
[0081]
[0082] 其中，为机床回转工作台的回转误差；
[0083] 3. 3旋转机床回转工作台，使测头触发相邻齿的同侧齿面，记下齿轮当前转角位 置，记为％，考虑机床回转工作台的回转误差，当前位置的实际转角计算公式如 下：
[0084]
[0085] 其中，为机床回转工作台的回转误差；
[0086] 3. 4计算单个齿距的偏差fpt(aetual)，计算公式如下：
[0087]
[0088]其中，In1为加工齿轮的齿轮模数，zi为加工齿轮的齿数，Ae为在机测量系统的综 合误差。
[0089] 实施例
[0090] 下面结合具体实施例详细说明本发明提供一种的提高大型齿轮齿距偏差在机测 量精度的方法。如图1所示，在一台大型数控立式磨齿机上应用本发明方法进行大型齿轮 齿距偏差的测量。本例中，机床配置西门子828D数控系统，标定设备包括：雷尼绍XL80激 光干涉仪（含角度反射镜和角度干涉镜），雷尼绍XR20-W基准分度转台（步距5°，分度精 度1")，雷尼绍高精度测头0MP40-2,1只1200mm标准渐开线齿轮，1台笔记本计算机。激 光干涉仪和计算机通过USB接口连接，基准分度转台和计算机通过蓝牙接口连接，如图2所 示，测头信号通过总线电缆与数控系统连接。
[0091] 具体测量过程为：
[0092] 本实施例的实施流程如图3所示，具体阐述如下：
[0093] (1)在磨齿机的回转工作台上安装基准分度转台XR20-W ;
[0094] (2)在基准分度转台上安装角度反射镜，
[0095] (3)固定角度干涉镜；
[0096] (4)用激光干涉仪标定机床回转工作台回转精度，其中回转工作台的旋转由数控 系统编程实施，回转误差的数值=干涉仪的当前数值+基准分度转台的当前数值一数控系 统编程的旋转数值；
[0097] (5)计算得到转台任意角度位置的回转误差，如公式（1);
[0098] (6)在磨齿机的回转工作台上通过定位心轴安装标准齿轮；
[0099] (7)用标准渐开线齿轮标定在机测量装置的综合误差，步骤如技术方案第2步所 述，计算公式（2) _ (6)，其中当前转角位置就是数控系统当前显示位置数值；
[0100] (8)用在机测量装置检测被加工齿轮的齿距偏差，步骤如技术方案中的第3步所 述，计算公式（7) - (9)，其中当前转角位置就是数控系统当前显示位置数值；
[0101] (9)计算得到被加工齿轮的单个齿距偏差；
[0102] (10)同类型齿轮直接重复上述（8) -（9)步进行测量；更换齿轮类型，重复上述 (6) -（9)步进行测量。
[0103] 以上以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或 等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一，利用激光干涉仪标定机床回转工作台的回转精度； 步骤二，利用标准渐开线齿轮标定在机测量系统的综合误差； 步骤三，利用在机测量装置检测加工齿轮的齿距偏差。2. 根据权利要求1所述的提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于： 步骤一包括以下步骤： 1. 1安装仪器，第一步，将基准分度转台安装在机床回转工作台上；第二步，将角度反 射镜安装在基准分度转台上；第三步，将角度干涉镜固定在机床回转工作台上；第四步，将 基准分度转台和机床回转工作台回到原点； 1.2以r作为步距，测量机床回转工作台每一整数角度位置的回转误差，记为A0i， 其中i= 0，1，、、、，360,A0i的数值=激光干涉仪的数值+基准分度转台的数值-机床回 转工作台的旋转数值，机床回转工作台的旋转由数控系统编程实施； 1.3利用线性插值法计算机床回转工作台任意角度位置的回转误差△ 0i+iy_，计算公式 为：其中，j为两个整数角度之间的均分步长，n为从上一个整数角度累计到当前位置的均 分步长的个数，且n< 1/j。3. 根据权利要求1所述的提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于： 步骤二包括以下步骤： 2. 1采用定位心轴将标准渐开线齿轮安装在机床回转工作台上； 2. 2将机床回转工作台回到原点，用机床测量装置检测标准渐开线齿轮的单个齿距偏 差； 2. 3计算在机测量系统的综合误差Ae : Ae fpt (measured) -^"pt (standard) (6) 其中，为单个齿距偏差的线性值，f pttetantonO为标准渐开线齿轮的单个齿距偏 差。4. 根据权利要求3所述的提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于： 步骤2. 2包括以下步骤： 2. 2. 1将测头移到齿轮分度圆上，靠近某一侧齿面，旋转机床回转工作台使齿面触发测 头信号，记下齿轮当前转角位置，记为W，单位为度，考虑机床回转工作台的回转误差，当前 位置的实际转角为计算公式如下：其中，A%,为机床回转工作台的回转误差； 2. 2. 2旋转机床回转工作台，使测头触发相邻齿的同侧齿面，记下齿轮当前转角位置， 记为％，单位为度，考虑回转工作台的回转误差，当前位置的实际转角为，计算公 式如下：其中，为机床回转工作台的回转误差； 2. 2. 3计算标准渐开线角齿距偏差，计算公式如下：其中，z为齿轮的齿数； 2. 2. 4计算标准渐开线单个齿距偏差的线性值fptfcasura0，计算公式如下：其中，m为齿轮的模数。5. 根据权利要求1所述的提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于： 步骤三包括以下步骤： 3. 1启动在机测量系统； 3. 2将机床回转工作台回到原点，然后将测头移到加工齿轮分度圆上，靠近某一侧齿 面，旋转机床回转工作台使齿面触发测头信号，记下齿轮当前转角位置，记为％，计算当前 位置的实际转角计算公式如下：其中，^<9%为机床回转工作台的回转误差； 3. 3旋转机床回转工作台，使测头触发相邻齿的同侧齿面，记下齿轮当前转角位置，记 为％，考虑机床回转工作台的回转误差，当前位置的实际转角，计算公式如下：其中为机床回转工作台的回转误差； 3. 4计算单个齿距的偏差 fpt(actual) ' 计算公式如下：其中，nk为加工齿轮的齿轮模数，zi为加工齿轮的齿数，Ae为在机测量系统的综合误 差。6. 根据权利要求2所述的提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，其特征在于： 所述基准分度转台的步距小于或等于5°，分度精度小于或等于2"。
【专利摘要】本发明提供一种提高大型齿轮齿距偏差在机测量精度的方法，包括以下步骤：步骤一，利用激光干涉仪标定机床回转工作台的回转精度；步骤二，利用标准渐开线齿轮标定在机测量系统的综合误差；步骤三，利用在机测量装置检测加工齿轮的齿距偏差，该方法不改变原来在机测量系统的机械结构，同时能够有效提高大型齿轮齿距偏差的在机测量精度，满足大型齿轮精密测量的精度需求。
【IPC分类】B23Q17/24, B23Q17/20
【公开号】CN104985483
【申请号】CN201510306163
【发明人】朱晓春, 丁文政, 黄腾蛟
【申请人】南京工程学院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月5日