第１０期

高峰等：数控齿轮加工机床的在机测量系统

１２２７

在此基础上，利用测量装置、原来数控系统、测量软

件组成完整的机电一体化在机测量系统，从而实现

齿轮齿形误差，齿向误差及齿距误差的在机测量。

图５在机测量系统图

图５所示为，在机测量系统各组成模块的功能。

图６在机测量系统的人机用户界面

图７在机测量齿形误差曲线

测量系统的软件模块：主要完成包括人机界

（如图６）、测量轨迹计算，测量过程仿真、自动生成

测量用ＮＣ程序、测量结果的误差分析处理及补偿

和测量结果输出（如图７）等。

触发式测量装置：当测头与齿面接触时产生触

发信号，该信号接人ＮＣ的中断接口，引发ＮＣ系统

锁存触发时刻的各伺服轴光栅值，完成测量数据的

采集工作。

计算机装置：包括ＰＣ机和Ｎｃ机两部分，ＮＣ机

用于运行控制测量装置运动的运动程序、根据中断

信号完成数据采集；ＰＣ机主要完成与ＮＣ机的数据

交换，运行测量系统软件。

２在机测量实验

根据本文所提出的齿轮在机测量方法，在数控

成形砂轮磨齿机上对齿数为１４，模数为２０，压力角

为２３０５３’的标准渐开线样板的齿形误差进行了测

量，如图３所示，并将其在ＰＮＣ石Ｏ齿轮测量仪上进

行了测量。测量结果及对比见表１所示。表中胁为

渐开线压力角误差，几为渐开线最大误差施为渐

开线形状误差。在机测量总共测量了８次。测量的

展开长度从５０

ｍｍ一９４

ｍｍ共４４姗。

比较测量结果，可看出在机测量８次的结果，其

中压力角误差变化范围为１．８肛ｍ，最大误差的变化

范围为ｏ．７

ｐｍ，形状误差的变化范围最大为ｏ．５肛ｍ，

具有较好的重复性。与ＰＮＣ６０测量结果比较，３项误

差的最大差值分别为１．４

ｐｍ、１．Ｏ

ｐｍ、０．７

ｐｍ，只是

相同规格齿轮５级精度的ｌ／４不到。

从左右齿面测量数据看，左齿面的测量误差和

测量误差的散布均比右齿面的大，这主要是由于在

测量左齿面时Ｃ轴的消隙机构引起Ｃ轴运转不平

稳造成的。

实验结果证明了测量原理是正确的，测量方法

是可行的，测量精度是可靠的。

表ｌ在机测量与齿轮测量机测量的齿形误差结果比较（单位：肛ｍ）

ＰＮＣ６０

在机测量结果

最大

测量项目

测量结果

ｌ

２

３

４

５

６

７

８

平均值

差值

月地

Ｏ．１

—０．７

Ｏ．５

—１．２

Ｏ．３

—０．９

Ｏ．４

一１．３

—１．３

一Ｏ．５３

１．４

左齿面

风

Ｏ．９

１．８

１．５

１．９

１．５

１．７

１．２

１．８

１．８

１．６５

１．０

撖

Ｏ．９

１．６

１．５

１．４

１．５

１．４

１．２

１．３

１．３

１．４

０．７

月玩

ｏ．１

０．１

０．３

一Ｏ．２

—０．２

—０．３

Ｏ．１

一Ｏ．１

０．５

０．０３

０．４

右齿面

如

Ｏ．９

０．８

１．Ｏ

０．７

１．０

１．１

０．８

１．２

１．３

０．９９

０．１７

啦

Ｏ．９

Ｏ．８

Ｏ．９

Ｏ．７

１，Ｏ

１．Ｏ

０．８

１．２

１．２

０．９５

Ｏ．３

（下转第１２３２页）