在高精密仪器仪表中,用于传动装置的大多都是传动平稳的小模数齿轮。小模数齿轮的精度直接影响到仪器的工作性能和使用寿命,而一个小模数齿轮的合格与否,只能由检测来确定。由于小模数齿轮的特殊性,给测量带来了诸多困难。其特殊性包括:①齿轮的刚度低,易变形;②齿间小,调整和对正困难;③对测量系统及量仪的自动化程度要求高;④由于使用条件及场合的不同,小模数齿轮种类繁多,致使测量时装夹与定位困难;⑤测量部件受齿轮尺寸的限制,机械结构安排困难。因此,我国小模数齿轮行业测试仪器和设备缺少,为改变我国齿轮行业零部件内在质量的落后状况,必须重视和加强测试仪器和设备的发展,根据我国齿轮行业的现状与发展要求,成都工具研究所与四川大学测控系联合,研究基于图像处理的小模数齿轮测量的可行性,寻求一种通用的小模数齿轮的测量方法。 本文综合讨论了一般齿轮的参数和加工误差的测量方法,并结合现有的小模数齿轮测量方法的本质,提出了利用图像测头对小模数齿轮进行非接触测量的方法,在测量中,得到渐开线齿廓边缘坐标点,根据所得坐标点进行渐开线拟合,通过拟合计算而得的基圆半径值和渐开线起始点与基圆圆心的连线和y轴正向的夹角来计算小模数齿轮其它参数和加工误差。 论文中第一章论述了课题的目的和意义、课题任务及主要的工作内容,介绍了一般齿轮和小模数齿轮的测量现状;第二章介绍了渐开线的形成及特性以及小模数渐开线齿轮的各参数定义和加工误差定义;第三章介绍了轴齿轮和孔齿轮测量的过程、渐开线拟合方法以及对测量所得数据的处理过程;第四章介绍了对所拍摄的图片进行边缘增强的方式,以及获取像素坐标和将像素坐标转换为机器坐标的方法;第五章以拍摄的一幅图片为例,介绍数据处理的过程,以及最后得到的轴齿轮和孔齿轮的各参数及加工误差;第六章分析了测量中和数据处理过程中可能产生的误差项,以及如何去消除或者减少该误差项的方法;