齿轮测量中心电气系统的设计

CNC齿轮测量中心由计算机系统、测量与控制系统和机械系统三大部分组成,其中测量与控制系统是CNC齿轮测量中心的关键技术之一,文中介绍了其电气系统的主要功能和设计思路.     

改进后的齿轮测量中心Mahr891E螺旋线偏差测量系统测量不确定度评定

分析和计算了这台在数字控制系统和部分机械部件都经改进了的齿轮测量中心Mahr891E螺旋线偏差测量系统的测量精度,应用光学测量系统测量了各部分运动系统精度,经理论计算螺旋线偏差测量系统测量不确定度,可知这台改进后的齿轮测量中心Mahr891E螺旋线偏差测量系统可以完成标准Cylindrical Gears-ISO System of Accuracy和GB/T10095,1-2001中所规定的超精密齿轮螺旋线偏差测量任务。     

CNC齿轮测量机中随动控制系统的设计

针对现有的CNC齿轮测量中心在测量过程中遇到的2大问题,提出了增加随动控制系统的构想,使得在没有齿轮理论方程或齿轮误差超出测头微位移计量程时仍然可以进行测量,从而拓展了现有齿轮测量机的工作范围。设计选用TI公司的TMS320LF2407A型DSP芯片为系统的核心芯片,搭建了硬件结构,并给出了软件设计方案。     

虚拟CNC的齿轮测量中心

介绍了传统CNC齿轮测量中心的发展现状，结合虚拟现实技术，提出了CNC齿轮测量中心新的发展方向一虚拟CNC齿轮测量中心，同时介绍了虚拟CNC齿轮测量中心的概念、组成、实现方法。通过对虚拟CNC齿轮测量中心工作过程的仿真和分析，证明虚拟CNC齿轮测量中心基本可以表达真实CNC测量中心的几何形状和测量过程。     

齿轮测量中心误差补偿研究

齿轮测量中心机械结构存在制造和安装误差,在测量时产生的运动误差影响齿轮测量精度。针对自主开发的HY 300型齿轮测量中心,为减小齿轮测量中心的几何结构误差对测量精度的影响,应用多体系统拓扑分析方法,分析并指出了测量中心的27项几何误差参数,对齿轮测量中心的各个部件进行运动学描述,建立了系统的拓扑结构和几何运动误差模型,推导出包含27项几何误差的精密测量方程式和不含误差的理想测量方程式,为后续测量中心齿轮测量结果的误差补偿和仿真分析提供理论基础。     

基于QMC的齿轮测量中心测量不确定度评定方法

为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿轮测量中心测量不确定度进行了评定,并分析了评定的稳定性。评定实验表明,该方法可准确评定齿轮测量中心测量不确定度,评定结果最大偏差为2.35%,评定方法稳定。     

齿轮测量中心信息化系统设计与开发

针对齿轮测量中心与车间信息化系统的信息交互开发了齿轮测量中心信息化系统。信息化系统采用C/S模式设计系统的网络架构和软件架构,细化了测量参数、测量报告及实时状态交互格式标准,实现了齿轮测量中心与车间管理系统的通讯连接。齿轮测量中心获取DNC提供的测量参数,根据远程指令测量齿轮,并将测量结果上传至Q-DAS进行质量分析;同时齿轮测量机还可将设备实时状态上传至MDC,对设备状态进行实时监测。该系统已接入国内一家减速机制造企业的智能化产线,实现了齿轮测量数据的跨平台传输。     

虚拟齿轮测量中心的运动建模研究

介绍了虚拟齿轮测量中心运动建模的体系结构。采用数字积分差补和层次包围体碰撞检测算法,实现了虚拟齿轮测量中心的四轴联动和虚拟测头与零件的碰撞检测。通过运动仿真,证明了虚拟齿轮测量中心可以实现真实测量中心的运动模式。     

虚拟齿轮测量中心及其应用

针对齿轮测量中心及其误差检定的复杂性,提出了虚拟齿轮测量中心(VGMC)的基本构想,分析了虚拟齿轮测量中心的系统组成.虚拟齿轮测量中心不仅支持测量过程仿真,还能进行不确定度检定,文中对其应用进行了深入探讨.     

大齿轮齿形偏差测量方法研究

在齿轮测量中心上采用法线极坐标法测量大齿轮齿形偏差,仪器结构将过于庞大,影响测量精度。利用径向长度基准和回转基准生成渐开线,实现极坐标法测量大齿轮的齿形偏差,避免了使用切向长度基准。以渐开线原理为基础,建立了极坐标系下齿轮渐开线数学模型;结合齿轮测量中心的工作原理,给出了齿轮渐开线测量方程;根据齿形偏差的定义,得出了齿形偏差的测量方程;并对标准齿轮样板进行了测试实验。实验结果表明,在齿轮测量中心上采用极坐标法测量齿形偏差,测量精度满足生产实际的要求。     

基于图像识别的齿轮尺寸测量研究

为解决传统工业测量中,齿轮参数尺寸测量方法过于繁琐的问题,利用数字图像处理技术对其进行检测,提出了一种基于圆投影分割的齿轮参数尺寸检测方法。该方法首先通过图像预处理得到细化的齿轮轮廓,使用改进随机采样算法找到齿轮中心;然后利用轮廓点和图像中心点连线与所建立的图像坐标系正向X轴所成角度和两点距离的映射关系,建立新的极坐标系,并对齿轮进行圆分割,记录新坐标系中峰值点个数和峰值点纵坐标,这2个参数分别对应齿轮齿数和齿顶圆半径;最后利用齿顶圆半径与齿数、模数之间的关系式,求出模数,从而求出齿轮其他尺寸。实验结果表明,用该方法检测齿轮参数尺寸,检测速度快、精确度高,具有较高的实用价值。     

基于端面滚切法加工的锥齿轮齿面测量研究

针对端面滚切法加工的锥齿轮齿形精度问题,在国产齿轮测量中心上对齿面偏差测量方法进行了研究.分析了测量原理,规划了测量区域和测量路径,建立了锥齿轮端面滚切法切齿数学模型,计算出了理论齿面.对测头半径和测杆变形进行了坐标补偿,通过齿轮与浏量机坐标转换,得到了控制测量动作的测头中心理论位置,根据实际测量值建立了齿面偏差方程....     

螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量

为了在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机上实现大轮齿形误差的在机测量,对大轮齿形误差的在机测量方法进行了研究。基于齿轮坐标系与机床坐标系之间的关系,建立了将齿面离散点坐标及法矢从齿轮坐标系转换到机床坐标系的方法。根据大轮的齿面几何特征,建立了大轮齿形误差的在机测量方法以及测量流程。根据在机测量得到的测球球心空间坐标,运用曲面拟合技术和最优化算法,计算了实际齿面相对于理论齿面沿各离散点法矢方向的齿形误差值。通过对比在机测量和齿轮测量中心的齿形误差测量结果,验证了螺旋锥齿轮大轮齿形误差在机测量方法的正确性。     

啮合线齿廓偏差测量方法

介绍了一种应用于齿轮测量中心上复杂齿廓测量的新方法——啮合线齿廓测量法。该方法减小了测头在X轴方向上运动距离,有效地保证了精度范围,同时减小测头重力中心的运动及测量时间,实现了高精度测量。该方法能够有效防止齿廓基圆测量法在进行内齿轮测量时的干涉现象,同时实现小直径内齿轮(外圆直径小于10mm)的一次装卡完成齿形、齿向和齿距误差测量。     

基于LabVIEW的半轴齿轮径向及端面跳动在线测量系统

研制了一种半轴齿轮径向及端面跳动在线自动检测系统。该系统由机械装置和控制系统等组成,机械装置自动完成被测工件的上料、预定位、检测、剔除及下料;控制系统由PLC完成工作过程控制,由工控机实现跳动检测和数据处理,工控机软件基于LabVIEW虚拟仪器软件开发系统完成。实验结果表明,该系统测量精度为±3μm,测量效率为10s／套。该跳动测量系统精度高,测量速度快,实现了无人在线检测,满足半轴齿轮生产线中径向及端面自动检测的要求。     

基于DSP的列车制动防滑系统的速度测量

针对列车制动防滑系统的速度测量在测量精度和实时性两方面的要求,介绍了一种可变测速时区的速度测量方法.与传统测速方法相比,消除了测速齿轮加工偏差带来的测量误差,提高了测量精度,而且能将高、低速的测量统一于同一个计算公式,编程简单可靠;采用数字信号处理器(DSP)实现该测速功能,提高了速度和减速度的运算速度,满足了防滑控制的实时性要求.     

基于机器视觉的齿形结构齿顶圆检测方法

齿形结构作为传动装置的关键零部件,齿顶圆的精确检测是后续装配的重要依据。在齿顶圆的视觉测量中,传统图像处理方法检测精度较低,齿形结构倾角过大时轮齿存在遮挡导致算法的鲁棒性差。针对上述问题,现提出基于机器视觉的齿形结构齿顶圆检测方法。首先基于自适应阈值的曲率尺度空间(CSS)技术对轮齿进行亚像素角点检测,其次采用超最小二乘法拟合齿顶椭圆,最后通过补偿准偏心误差优化椭圆参数。实验结果表明,该方法不仅可以提取包含全部轮齿图像的齿顶圆,对于轮齿存在遮挡的图像也能进行高精度检测,同时能够补偿透镜畸变产生的椭圆准偏心误差,齿顶圆圆心测量精度为0.056 mm,法向量测量精度为0.068°,满足齿形结构视觉测量要求。     

应用IMAQ Vision的齿轮测量技术

应用IMAQ Vision将机器视觉技术和虚拟仪器技术相结合,可以快速、准确地进行齿轮在线测量.介绍了基于IMAQ Vision,应用图像直方图分析和LUT变换、几何变换、边缘检测、亚像素精度、模式匹配等图像处理技术的齿轮几何参数测量方法,分析了其中主要IMAQ Vision函数的算法.在LabVIEW平台上开发了实用的齿轮测量机器视觉系统.