齿轮-齿形齿向测量说明书

哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册1JD系列齿轮测量中心测量控制及误差评值软件说明书（圆柱齿轮）哈尔滨精达测量仪器有限公司哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册21.软件简介欢迎使用哈尔滨精达测量仪器有限公司JD型齿轮测量中心测量控制及齿轮微机误差数据采集及误差评值软件系统。齿轮量仪测控及齿轮误差评值软件系统GIES（AotomatedGearInspecting＆EvaluatingSoftwareSystem）是齿轮量仪应用通用微机进行高精度闭环轨迹数控、测量数据采集、数据处理，按国际齿轮精度标准对齿轮检测控制及对测量结果进行误差评值的软件系统。该系统结合齿轮测量中心的测量特点，全汉化弹出式结构，人机接口方便实用。1.1电子展成式齿轮测量中心系统简介电子展成式齿轮测量中心是依据坐标测量原理。由Φ、X、Y、Z四个高精度测量坐标轴组成的测量系统。根据被测对象的需要可分别采用直角坐标、法向极坐标、柱面坐标等不同坐标系，建立测量对象的数学模型，通过计算机闭环数字控制，插补实现测量头的空间轨迹，由测微式测量头测量被测参数的实际误差、高速测量数据采集，并由计算机测量软件完成测量数据分析，按照齿轮误差理论及齿轮精度标准对测量数据进行误差评值、生成测量报告、输出测量结果，对齿轮加工机床进行调整或对齿轮质量进行验收。图1-1是齿轮测量中心系统组成1、测量主机2、计算机系统3、打印机4、微机工作台哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册31.2GIES软件系统的特点1）全自动控制仪器测量动作、数据采集、误差补偿、测量结果误差评值及测量结果输出等功能；2）通用弹出式菜单完成测量参数输入、测量方式设置、误差评值标准选择，测量数据存盘等功能，屏幕显示彩色测量报告单；3）根据输入齿轮基本参数（齿数、模数、压力角、变位系数等）自动计算出测量评定长度等测量数据、可自动和人工选择长度和误差放大比；4）手工选齿、四分或三分左右面测量及测量结果存盘、打印；按GB10095-2001标准、ISO标准、或其他可选的齿轮标准（如DIN、ANSI/AGMA等）对凸形、修缘等设计齿形、齿向、齿距进行误差评值；具有齿廓、螺旋线修缘量及修缘长度评定功能；5）可对被测齿轮的受检范围精确确定，微机自动确定起测、起评、终评、终测四点位置，其中齿形测量起评位置按标准齿条啮合确定，并且误差评定范围可由用户根据图纸或测量要求在菜单上改变；6）齿廓、螺旋线误差测量结果评定位置（起评、终评点）可以在屏幕上方便改变，重新设定；7）具有“K”形框图误差评定功能；8）具有“三压力角”误差评定功能；9）精度等级评定按照GB10095-2001标准、ISO标准，预先确定精度等级，对超差误差项目作出标记；10）激光打印机输出测量结果（误差曲线及数值），可选择输出各种国际通用格式或用户要求格式的齿轮测量报告单；11）按用户要求特殊提供测量软件输出格式（如在测量报告单上输出用户方厂名、名标及产品编号、日期、检验员签字等）；1.3硬件组成：1）精密测量主机（圆回转转台及X、Y、Z直线坐标舟）；2）测微式测量传感器、高精度光栅编码；3）CNC闭环数控系统；4）系统微机及激光针打印机；5）数据采集电路（光栅记数、A/D转换、接口）；1.4软件功能齿轮：齿廓（Fα、ffα、fHα、Cα）、螺旋线（Fβ、ffβ、fHβ、Cβ）、齿距（fpt、fu、Fp）、径跳（Fr）；哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册42.软件结构分类2.1．软件系统所要求的软、硬件环境：JD型齿轮测量软件系统所要求的硬件环境为PII、128M内存以上的微机系统，软件应采用MS-DOSV5.0以上版本。JD型齿轮测量软件系统要求使用高端内存，微机起动时在CONFIG.SYS文件中应包括由MS-DOS提供的HIMEM.SYS文件。2.2．软件系统的安装操作如下：首先,将带有程序的优盘与电脑连接；然后将软件释放到D盘的根目录下；之后将软件目录下C盘文件夹中的AUTOEXEC.BAT、CONFIG.SYS文件拷到C盘的根目录下覆盖原来的文件；最后，察看硬盘的最后一个磁盘分区的盘符，并回到D盘中的软件的安装目录中打开sysset.$$$文件，找到第98个参数将其改为最后一个盘符英文字母的下一个字母（假如最后一个硬盘的盘符为F，这将第98个参数改为98:Ram_D=g:;）。到此软件安装完成，重新启动计算机后就可以进入软件了。（此过程由技术人员完成）2.3．该软件系统从结构上分类包括以下内容：和测量对象相关人机操作界面模块：数据输入、测量选择、系统设置、数据计算、参数入库等；和测量任务相关的测量控制模块：包括系统复位、测头校正、系统自检、操作提示，过程显示等；和闭环数控系统相关的动作控制模块：是实现自动测量任务的基础；和精密基准传感器相关数据采集模块：包括实时数据锁存采集，A/D转换、接口驱动、数据传输，数据保存；和齿轮误差理论相关的齿轮误差评值软件模块：按齿轮误差评定标准进行误差评值，处理测量结果（包括曲线和数值）；测量结果输出模块：以通用激光打印机输出国际标准格式的测量结果报告单；2.4．从测量功能上划分，该软件系统包括：（1）仪器基准样板精度校正功能；（2）圆柱齿轮误差评值（包括误差分离、形状误差、角度误差、鼓形量、“K”曲线等）；哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册5（3）齿轮刀具测量误差评值功能（插齿刀、剃齿刀、齿轮滚刀、拉刀等）；（4）直齿锥齿轮测量误差评值功能；（5）弧锥齿轮测量误差评值功能；（6）圆柱回转体测量误差评值功能；（7）蜗轮蜗杆测量误差评值功能；3.软件功能3.1、齿轮软件的测量项目齿形profile:ffα齿形形状误差ProfileformerrorffαfHα齿形斜率误差ProfileangleerrorfHαFα齿形总误差ProfiletotalerrorFαCα齿形鼓形评定ProfilecrowningCα齿向lead:ffβ齿向形状误差LeadformerrorffβfHβ齿向斜率误差LeadangleerrorfHβFβ齿向总误差LeadtotalerrorFβCβ齿向鼓形评定LeadcrowningCβ齿形齿向的均值fHαm/fHβmMeanvalefHαm/fHβm角度差值VAngleerrorvarianceV周节pitch:Fp累计误差CumulativepitcherrorFpfpt齿距误差Adjacentpitcherrorfptfu相邻齿距差Differencebetweenadjacentpitchsfu径跳Fr：Fr径跳RunouterrorFr哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册63.2齿轮同侧齿面的误差定义3.2.1、齿形形状误差ffα齿形形状误差是指在计值范围内，包容实际齿形迹线的两条与平均齿形迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均齿形迹线的距离为常数。一齿面的齿形形状误差ffα等于该齿轮基圆的二条渐开线之间的距离,此二渐开线贴紧齿形检查范围内的实际齿形,并计入渐开线形状的予计误差.齿形形状误差还包括齿形起伏的深度.B‘BB“B‘ffαBB“Lαffα齿形形状误差Lα齿形检查范围BB实际渐开线的平均线B’B’,B”B”实际渐开线的平均线的包络平行线3.2.2、齿形角度误差fHα齿形斜率误差使指在计值范围内的两端与平均齿形迹线相交的两条设计齿形迹线间的距离。齿形角度误差fHα为二条名义齿形C’C’和C”C”之间的距离,它们与平均齿形相交于齿形检查范围的始点或终点,即名义齿形被一斜线修正.齿形角度误差fHα常在齿形检查范围Lα内以长度(微米)给出.齿形角度误差fHα的正负规定如下:哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册7正:在滚动长度增大的方向上,实际渐开线向外(空气侧)突出.负:在滚动长度增大的方向上,实际渐开线向内(齿轮材料侧)缩入.fHα齿形角度误差Lα齿形检查范围BB实际齿形中线C’C’,C”C”名义齿形,与齿形在检查范围的始点或终点3.2.3、齿形总误差Fα齿形总误差是指在计值范围内，包容实际齿形迹线的两条设计齿形迹线间的距离。一齿面的齿形总误差fα为二名义齿形AA和A”A”间的距离,它们在齿形检查范围内紧贴齿面.予计的渐开线形状误差,已计入AA和A”A”与直线的误差.哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册8Fα齿形总误差Lα齿形检查范围AA,A”A”包络实际齿面的名义齿形3.2.4、齿形鼓形量Cα对有特殊坡度形状的齿形,可给出称为深度鼓形量Cα,它可为正值,也可为负值。下图表示由有鼓形Canom的齿形评估图定出的Fα,fHα和ffα值。在评估范围算出一回归抛物线,作评估之用，此抛物线与评估范围二边线的交点连成一弦，与此弦平行的回归抛物线切线与弦之间的距离即为鼓形深度Cα,它必须在Y轴方向上。RootTipLα齿形评估范围LAE包括齿顶部分的齿形评估范围LAF齿形测量范围(取量值的齿形范围)P1,P2通过最高点或最低点的名义包络抛物线(它们决定总误差Fα值)P1,P3通过最高点或最低点的实际包络抛物线(它们决定形状误差ffα)设计齿形(profile)：设计齿廓是指符合设计规定的齿廓。平均齿廓(profile)：平均齿廓是指设计齿廓迹线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的一条迹线。这条斜直线使得在计值范围哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册9内，实际齿廓迹线对平均齿廓迹线偏差的平方和最小，因此，平均齿廓迹线的位置和斜率可以用“最小二乘法”求得。：设计齿廓：实际齿廓：平均齿廓ⅰ）设计齿廓：未修形的渐开线实际齿廓：在减薄区内具有偏向体内的负偏差ⅱ）设计齿廓：修形的渐开线（举例）实际齿廓：在减薄区内具有偏向体内的负偏差ⅲ）设计齿廓：修形的渐开线（举例）实际齿廓：在减薄区内具有偏向体外的正偏差a）齿廓总偏差b）齿廓形状偏差c）齿廓斜率偏差3.2.5、齿向形状误差ffβ齿向形状误差是指在计值范围内，包容实际螺旋线的两条与平均螺旋哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册10线迹完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均螺旋线迹线的距离为常数。一齿面的齿向形状误差ffβ是与实际齿向线平行的二包络线之间的距离,这二线在齿向评估范围内紧贴实际的齿向(已考虑斜线形状的予计误差)。齿向形状误差包含齿向起伏的深度。ffβ齿向形状误差Lβ评估范围b齿面宽BB实际齿面的平均直线B’B’,B”B”实际齿向平均线的包络平行线(名义齿向)3.2.6、齿向角度误差fHβ齿向倾斜偏差是指在计值范围的两端与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离。齿向角度误差fHβ为二条名义齿向线之间的距离,它们与实际齿向平均斜线相交于齿向评估范围的始点或终点它一般在齿向评估范围Lβ内以长度(微米)给出哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册11fHβ齿向角度误差Lβ评估范围b齿面宽BB实际齿向的平均线C’C’,C”C”名义齿向线,与齿向线在评估范围的始点或终点相交3.2.7、齿向总误差Fβ齿向总误差是指在计值范围内，包容实际螺旋线的两条设计螺旋线迹线间的距离一齿面的齿向总误差Fβ为二名义齿向线间的距离,该二线在齿向评估范围内与齿面包络紧贴.AA和A”A”离开直线的误差已计入螺旋线的予计误差.Fβ齿向总误差Lβ评估范围b齿面宽AA,A”A”包络实际齿面的名义齿向线3.2.8、齿向鼓形Cβ对有特殊坡度形状的齿向,可给出称为齿向鼓形量Cβ,它可为正值,也可为负值。下图表示有鼓形Cbnom的齿向评估图定出的Fβ,fHβ和ffβ值。注意鼓形量Cβ对应于评估范围Lb.将一X轴的平行线放在回归曲线上来得出最高点.用回归抛物线的弦来定fHβ。回归抛物线用以定ffβ。齿哈尔滨精达齿轮测量中心圆柱齿轮检测系统操作手册12向角度误差fHβ从评估范围Lb内的测值f’Hβ两头延伸至齿面宽b得出.b齿面宽Lβ评估范围P1,P2最高或最低点,两侧的名义包络抛物线分别通过它们(决定齿向总误差Fβ值)P1,P3最高或最低点,两侧的实际包络抛物线