测长机及齿轮误差检测仪

测控仪器设计调研报告班级：测控学生姓名：学号：完成日期2015年1月10日报告正文前言测长机以线纹尺的刻度或光波波长作为已知长度，利用机械测头进行接触测量的光学长度测量工具。测长机具有能在3个坐标内移动和2个坐标内转动的可调工作台，还带有不同测头和附件，常用于检定大尺寸量块和测量多种工件的内、外尺寸。测长机有1米、3米、6米和6米以上等几种测量范围，分度值通常为1微米。齿形误差检测仪主要是检测：齿轮传动精度；齿轮检测概论；圆柱齿轮单项测量、综合测量；齿轮整体误差测量；齿轮副测量；圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿条测量；齿轮、蜗轮蜗杆测绘；齿轮滚刀、蜗轮滚刀、插齿刀测量。可以实现在一台仪器上实现齿轮检测的全部测量，是测量齿轮的理想工具。一对测长机的调研在课上学习中主要介绍了激光测长机的工作原理，现在对其相关仪器发展状况，主要生产厂家，及型号，工作原理，主要技术指标（精度指标），应用范围等做了以下调研。1测长机的发展状况光栅一米、二米、三米测长机是一种精密大长度计量仪器。它能精确地测量一些超长工件的内外尺寸。用比较法检定尺寸大于100mm的四、五等量块和绝对测量外径千分尺的校对量棒、内径千分尺和专用量棒。还可以说测量各种卡板的内尺寸、内孔直径和外螺纹中径等。本产品广泛用于包括航空、航天工业、铁路机车制造业在内的各大型机械制造行业、科研院所、计量检定所等部门。（1）主要生产厂家常州市第一纺织设备有限公司南京卡普计量仪器有限公司青岛双凌科技设备有限公司宁波永升计量仪器有限公司上海研润光机科技有限公司（2）型号条粗测长机T301B缕纱测长机YG086VPZ-03多功能传送带测长机测长机JD25-C二米光栅测长机MC008-JDS2000一米激光测长机MC008-JD14专用四米测长机MC008-JD29投影三米测长机MC008-JD10A光栅测长机JDS10002测长机的工作原理以1米激光测长机为例一米激光测长机结构原理1—底座2—干涉仪箱体3—测量头架4—工作台5—尾座6—电动机和变速箱7—闭合钢带8—电磁离合器9—固定角隅棱镜10—尾杆11—测量主轴12—可动角隅棱镜13—激光器14—分光镜如图所示，工作时先移动头架3，使测量主轴11在一定测力作用下与尾杆10接触，仪器对零；测量时移开测量头架，放上工件，此时底座上既增加了重量又改变了测量头架及工作台在底座上的位置，底座就产生了新的重力变形。如果在测量位置上，尾座轴线相对于导轨面在垂直平面内发生5倾斜角的零位变化。则此时引起的零位变动量为Δ=5×1/(2×510)×200×310um=5um如果其他条件不变，则5um的零位变动量就是由重力变形等原因造成的仪器误差。因此采取的措施（1）固定角隅棱镜9与尾座5固定在一起；（2）固定角隅棱镜的锥顶安放在尾杆10的轴线离底座导轨面等高的同一平面内；（3）可动角隅棱镜12的锥顶位于测量主轴11的轴心线上（以便符合阿贝原则）（4）尽可能减小固定角隅棱镜9和尾杆10在水平面的距离d。[1]3测长机主要技术指标（1）57PLM600-2测长机性能指标：直接测量范围：200mm,分辨率：0.01um,测量误差MPEE1:0.085+1/1500Lum(L单位为mm),重复性：0.05um,测力（内外测量）：0-13.9应用范围：外尺寸：0-600mm,内尺寸：0.5-445mm（2)二米光栅测长机MC008-JDS2000技术参数：测量范围〔mm〕：外尺寸0—2000内尺寸13.5—1900外螺纹中径测量最大至140mm，测长系统：Renishaw光栅测量系统，测长系统分辨率：0.0002mm，测长系统示值误差：(0.5+L/200)μm其中:L～被测长度,单位为mm，测量力(N)：1.5N、2.5N，万能工作台(mm)：垂向行程：0—70横向行程：0—40横向测微鼓分度值：0.01工作台荷重：10kg，顶针架最大夹持直径(mm)：当长度在0—170时:Φ140当长度在170～210时:Φ130，V型支架高度调节范围(mm)：28支承工件直径范围：Φ30，量块支架支承量块最大长度1000mm，量棒支架支承量棒最大长度1000mm，仪器外形尺寸(mm)2980×450×800二、对齿形误差检测仪的调研随着激光、光栅、电子和微机技术的发展，对于几何测量中的复合参数测量，如渐开线齿形误差、齿轮切向综合误差、螺旋线误差、凸轮型面误差等的测量工作使用比较测量原理向着电子式发展。1齿形误差检测仪的发展情况万能齿轮检测仪是一种新型的只能化齿轮测量仪。齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。（1）主要生产厂家青岛海拓精密仪器有限公司哈尔滨金量仪器等（2）主要型号GMM260GMM350GMM400GMM4502齿形误差检测仪的工作原理以万能齿轮整体误差测量机为例。万能齿轮整体误差测量机所采用的测量方法是对齿轮截面进行极坐标逐齿坐标点测量，测量公式为i=r0i,式中i为i点齿轮展开角，i为与i相对应的渐开线展开长度，r0为基圆半径。测量时由齿轮顺时针转动带动测头沿渐开线法线移动进行测量，第一齿测量完毕。齿轮继续旋转，测头停止移动并在第一齿齿顶圆上滑过，然后在测力机构作用下，进入至齿轮啮合位置中并与第二齿齿面接触。此时计算机控制下齿轮反转，测头沿基圆切线随第二齿齿面继续返回移动，直至测头返回至被测齿轮基圆的切线位置上，并与被测齿轮的齿面接触是齿轮开始正转，开始第二齿的测量。[1]对于高精度齿轮综合误差检测仪，由齿轮轴支承、驱动电机、圆感应同步器、测量电路、评价系统和计算机及数据输入输出装置组成。[3]3齿形误差主要技术指标型号参数GMM260GMM350GMM400GMM450可测齿轮模数1-8mm1-10mm1-12mm1-12mm可测齿轮最大重量50Kg80Kg80Kg80Kg可测齿轮直径3-260mm3-350mm3-400mm3-450mm齿向角范围0-60°0-60°0-60°0-60°上下顶尖距离10-500mm10-500mm10-600mm10-700mm可测齿宽180mm260mm300mm300mm电源220V50HZ220V50HZ220V50HZ220V50HZ4设计为了设计好仪器，首先必须对设计任务有详细的了解和分析。以便设计的仪器能够实现和满足设计任务提出的各项指标和要求。结束语这次的对测长机和齿形误差检测仪的实际调研，通过网上查阅资料，参考各种文献，对课本的更深层次的认识理解，让我对测长机及齿形误差检测仪有了更加深入的认识，同时对《测控仪器设计》这门课产生很大的兴趣。现代测控仪器是机械。电学、光学及计算机一体化的整体系统，是检测与控制相结合的智能型动态系统。因此，测控仪器的范畴十分广泛。总体来说，仪器总体设计的最终评估，是以其所达到的经济指标和技术指标来衡量的。一般而言，在所有指标中，精度和可靠性是仪器设计的核心问题。要在保证其精度和可靠性的基础上加以创新，否则创新也是毫无意义的。参考文献[1]《测控仪器设计》主编浦昭邦王宝光机械工业出版社[2]《渐开线齿轮齿形误差测量与评定》张茂定[3]《高精度齿轮综合误差检测仪的设计》夏水华王晓青雷才洪