【摘 要】
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为解决旁置式齿轮测量机采用直角坐标法测量齿轮时,因测量坐标系建立不准确,导致难以实现大型齿轮高精度测量的技术难题,本文研究测量坐标系建立误差对齿轮测量结果的影响规律,以及用标准渐开线样板校准测量坐标系的方法,以减小测量坐标系建立误差对齿轮测量精度的影响。（1）确定了旁置式齿轮测量机测量齿廓、螺旋线以及接触线的具体位置和基于直角坐标法的齿轮特征线偏差计算与评定过程,通过仿真实验的方式,根据生成叠加特
【基金项目】
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陕西省“智能制造”科技重大专项（2019zdzx01-02-02）；
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为解决旁置式齿轮测量机采用直角坐标法测量齿轮时,因测量坐标系建立不准确,导致难以实现大型齿轮高精度测量的技术难题,本文研究测量坐标系建立误差对齿轮测量结果的影响规律,以及用标准渐开线样板校准测量坐标系的方法,以减小测量坐标系建立误差对齿轮测量精度的影响。（1）确定了旁置式齿轮测量机测量齿廓、螺旋线以及接触线的具体位置和基于直角坐标法的齿轮特征线偏差计算与评定过程,通过仿真实验的方式,根据生成叠加特征线偏差的特征线数据,验证了特征线偏差计算与评定公式的正确性。（2）建立了旁置式齿轮测量机的测量坐标系建立误差对齿轮特征线测量结果影响的模型,通过蒙特卡洛法,根据特征线的位置分布情况生成特征线数据,以及根据激光跟踪仪法建立测量坐标系时的坐标系建立误差规律生成测量坐标系建立误差,分析在不同分布位置时坐标系建立误差对特征线测量结果的影响规律,可得在齿廓计值范围首尾连线和X轴平行的位置测量特征线时,降低原点沿X轴的坐标偏移量和坐标系绕X轴的转角摆动量,能有效减小坐标系建立误差对齿轮测量结果准确性的影响。（3）利用存在误差的测量坐标系,建立了求解标准渐开线样板的基圆圆心坐标和渐开线起始角的模型,通过仿真实验的方式,根据生成叠加测量坐标系建立误差和齿廓偏差的渐开线样板数据,以齿廓总偏差最小为优化目标,采用校准测量坐标系的降维算法,求解基圆圆心坐标,可获得亚微米级的测量坐标系建立精度和准确的齿廓测量结果,该方法不仅适用于旁置式齿轮测量机的测量坐标系校准,还适用于光学测量法的测量坐标系校准。本文所提方法能有效减小或消除旁置式齿轮测量机的测量坐标系建立误差对齿轮测量结果准确性的影响,为旁置式齿轮测量机测量程序的开发及应用提供了指导。
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