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作为机械传动的基础件,环面蜗杆因具有普通蜗杆所没有的优点,而得到了日益广泛的应用。随着科技的发展和机械制造水平的提高,对环面蜗杆传动系统的精度提出了更高的要求.这就需要精确测出误差,正确评定误差指标,为其制造加工提供指导性的依据,从而提高产品的质量。因此对环面蜗杆制造误差的检测和分析受到了越来越多的关注,具有重要的意义。环面蜗杆形面比较复杂,其齿形、齿距、齿厚各不相等,关于它的制造误差检测也比较复杂。目前没有出现能够自动完成对环面蜗杆制造误差检测和评定的仪器。
本文是在CNC齿轮测量中心上实现对环面蜗杆的测量。首先,在分析了传统的蜗杆测量方法、环面蜗杆的特点和CNC齿轮测量中心的基础上,提出在CNC齿轮测量中心上用坐标法实现对环面蜗杆进行测量的方法。其次,建立统一的坐标系,从螺旋面成型原理出发,为不同类型的环面蜗杆建立了数学模型,推导出环面蜗杆的齿面方程,进而推导出螺旋线方程和轴向齿形方程,为测量控制提供理论依据。同时,推导了蜗杆齿面的法线方程,为测头半径补偿打好基础。最后给出了螺旋线误差和齿形误差的评定方法,推导了其误差的计算和评定方程。
根据理论分析和模型的推导,提出蜗杆喉部的寻找、起测点的寻找、蜗杆螺旋线的测量、蜗杆齿形的测量控制方法。开发了环面蜗杆测量控制软件,控制测量中心实现环面蜗杆的测量。程序同时对测头采集到的数据进行误差评定,最后给出测量结果,包括对被测蜗杆的制造误差给出其螺旋线和齿形误差的报表结果。经过对于整个程序的调试和应用,基本运行稳定,达到设计要求。