齿轮测量中心技术研究现状及发展分析

齿轮测量中心技术研究现状及发展分析

作者：叶宇辰

来源：《智富时代》2019年第01期

【摘要】随着机械制造业的不断发展，高精度机械设备的使用需要齿轮精度也在不断提高。高精度齿轮的生产和应用是行业的一个趋势，所以齿轮偏差检测技术的要求便与日俱增。本文对齿轮测量中心技术研究现状进行了分析，并且对其发展进行了阐述，力求进一步促进齿轮测量中心技术持续稳定的发展。

【关键词】齿轮测量中心技术；现状；发展

现代社会进入了工业快速发展的时代，工业化进程大大提高了生产力。制造业的发展可以反映一个国家综合实力的发展。当今世界综合国力的体现与各种高新技术的发展和应用是分开的[1]。由于传动平稳，传动效率高，动力传递大，齿轮广泛应用于现代制造业。而且，由于制造业的功能和规模的扩大，对制造精度的要求越来越高，因此传动齿轮本身的精度也越来越高[2]。因此，如何制造满足高精度要求的齿轮是影响当前制造业发展的重要因素。如何快速有效地测量齿轮的误差水平已成为各国试图解决和解决的问题[3]。

一、齿轮测量中心技术研究现状

1.齿轮单几何误差测量技术

坐标几何是该测量技术的一个特征。该测量方法使用齿轮作为具有更复杂的表面几何形状的几何形状。在几何形状上建立的测量坐标系上测量齿面的形状偏差，并将测量点的坐标与设计齿轮齿面上相应点的理论位置坐标进行比较。差异即为被测齿轮的误差。该测量方法可以测量待测齿轮的个体几何偏差，例如齿廓偏差，螺旋偏差和螺距偏差。尽管近年来电子计算机辅助坐标法测量齿轮误差的应用已经大大发展，但这并不意味着齿轮的单一几何偏差测量不能连续应用。因为它的特点是：能够分析和诊断齿轮的加工质量；它可以根据加工结果反馈和调整齿轮加工机的工艺参数；该样品装置可用于校准测量设备，可以传输测量参考，测量成本低，测量设备方便，因此被广泛应用于各个领域。

2.齿轮综合误差测量技术

哨声滚动综合测量是该技术的原理。待测齿轮安装在设计中心进行旋转运动，测量设备连接到测量齿轮。以这种方式，测量齿轮的总偏差。测速速度快，测量精度高，是齿轮综合偏差测量技术的优势所在。上述两种测量技术的核心思想是原始的齿轮精度理论。然而，随着科学技术的发展，制造业的发展，高精度齿轮的应用越来越广泛，新的先进高效的齿轮测量技术将逐步出现。

3.齿轮整体误差测量技术

中国机床工业研究人员开发并不断改进的齿轮整体误差理论是该测量技术的理论基础。该理论将齿轮视为用于实现传动功能的几何形状。该测量方法具有测量参数丰富，测量效率快，测量精度高的优点，以及包括单面啮合和滚动点扫描在内的整体齿轮误差测量技术。它是测试和控制批量生产齿轮加工的生产和质量要求的理想选择。在近几年汽车工业的快速发展中，这种齿轮整体偏差检测技术得到了国家的大力支持。其中，成都刀具研究所开发的锥齿轮整体误差测量技术。

目前的齿轮行业趋势是统一齿轮偏差测量技术和齿轮开发，加工和制造。这一发展的结果是齿轮制造技术的整合，使齿轮制造更加方便。因此，可以形成具有各种功能的齿轮闭环制造系统。

二、齿轮测量中心技术的发展分析

自20世纪80年代以来，许多国家的相关制造商开始关注“齿轮测量中心”的研究。CNC齿轮测量中心结合了信息技术，数控技术和计算机技术。因此受到各国的重视是理所当然。其中，国内外大型科技公司开发了一些具有高精度测量功能的代表性数控齿轮测量中心。

除了测量圆柱渐开线齿轮外，齿轮测量中心还可以测量滚齿刀，齿轮成形刀，一种齿轮制造工具，例如制动切割器，以及具有复杂曲面的旋转体部件，例如罐轮的凸轮轴。因此，齿轮测量中心具有多功能高精度和多测量对象的特点，具有广泛的应用领域。与国外先进的数控齿轮测量中心相比，国内开发的齿轮测量中心具有测量精度。测量功能，机构的设计成熟度和后期功能扩展存在明显的不足。然而，随着近年来制造业的发展和国家对自动齿轮测量中心研发的大力支持，国内数控齿轮测量中心取得了长足的进步。哈尔滨测量刀具厂开发的3900系列齿轮测量中心是国内自动齿轮测量中心的最高水平。目前，3900系列齿轮测量中心分为3903，3903A，3904等型号。由于它们的性能可以满足大部分国内需求，因此被广泛应用于国内各种制造领域。

中国自主研发的齿轮测量中心，经过相关研究人员的共同努力，齿轮测量精度得到了很大提高。在一些测量项目上实现了高端的国外产品水平。但是，在测量精度水平上，国内测量中心的稳定性仍存在许多问题。为了充分满足国内市场的需求，赶上国外的发展趋势，我们必须开发更多规格的产品，细分市场。使用新技术提高测量精度，尤其是需要改善售后服务。由于国产自制产品具有较高的性价比，国内齿轮测量中心的发展前景相对广阔，国外市场也将在未来占有一席之地。

三、结论

随着机械制造业的不断发展，高精度机械设备的使用需要齿轮精度也在不断提高。高精度齿轮的生产和应用是行业的一个趋势，所以齿轮偏差检测技术的要求便与日俱增。齿轮测量中心是一种多功能，高精度的测量设备，采用先进技术。它的出现解决了传统齿轮测量设备无法解决的一系列问题，是齿轮测量领域的一次质的飞跃。然而，齿轮测量中心本身用作收集光，机器，电和一体的测量装置。测量中心本身的误差对齿轮精度的测量结果有很大影响。因此，在未来的发展过程中，有必要对齿轮测量中心技术进行深入研究。

【参考文献】

[1]石照耀，费业泰. 齿轮测量技术100年--回顾与展望[J].中国工程科学，2013，（09）：13-17.

[2]柏永新.齿轮精度与综合检验[M].上海：上海科学技术出版社，2016.

[3]谢华锟.近年来齿轮测量技术与仪器的发展[J].工具技术，2014，（09）：27-33.