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螺旋锥齿轮是机械传动系统中传输运动以及动力的重要部件,它可以实现两相交轴或两交错轴之间的传动,使得螺旋锥齿轮在传动中具有承载能力高、重合度高、传动时平稳、噪声小等诸多优点,因而得到了广泛应用。目前,随着数控技术、计算机技术以及测量技术的快速发展,针对螺旋锥齿轮的齿面的测量,开始从传统的接触印痕的方式的检测改变为对齿面几何结构的检测。国外的测量技术以及测量系统已经相当成熟,但测量设备昂贵,而且技术封锁严重。另外我国针对螺旋锥齿轮及其测量系统的研究起步较晚,技术发展较慢,因此对螺旋锥齿轮的在机测量系统的研究对提高我国齿轮制造企业的产品质量、增强我国齿轮产品的国际竞争力都具有十分重要的意义。 本文主要研究内容如下: 1.总结归纳了螺旋锥齿轮的类别及其特点,对齿面建模方法进行分析比较,确立了基于球面渐开线齿廓的形成原理,建立螺旋锥齿轮的齿面方程,并通过PRO/E三维软件对其进行实体建模。确定了螺旋锥齿轮精度评定的应测指标,为螺旋锥齿轮误差在机测量的方案确定和各个误差项的测量奠定基础。 2.分析了SINUMERIK840D数控系统的五轴数控铣削试验台的结构布局和伺服运动,建立了基于五轴数控铣削试验台酌在机测量系统坐标系。确定了齿面轮廓度、齿向以及齿距的测量方案,并且分析了在机测量原理以及误差评定原则。 3.建立了在机测量系统软件的整体架构,简要介绍了各模块的主要功能。通过VB和Matlab混合编程中的动态链接库方式,实现了参数设定,理论测点计算,自动生成测量程序,测量数据处理等功能。在测量数据处理功能中写入了符合GB11365-89的精度评定子程序,能够实现对齿轮精度等级的评定,满足了在机测量系统软件的功能需要,完成了系统软件的设计。 4.在五轴数控铣削试验台上对孔面进行了坐标点计算、测量以及实验数据处理,获得了孔面的误差图以及各个测量点的误差值。