直齿圆柱齿轮数字测量仪的设计分析

齐秉钧

摘要：齿轮是现代机械设备传动系统中非常重要的零部件之一，齿轮的加工精度会直接影响整台机械设备的运行效率和工作性能，进而影響其使用寿命。齿轮的精度除了与齿轮设计和加工有关，同时也与加工过程中精度测量、分析以及误差控制等工作有直接关系。而齿轮形状非常复杂，需要测量的参数也比较多，因此，齿轮测量工作一直是齿轮生产制造过程中的难点。

关键词：直齿圆柱齿轮；数字测量仪；设计；分析

引言

随着现代科技的发展，机械制造行业逐渐将计算机技术和一些参数检测理论应用到实际生产工作当中，进而开发出了基于图像处理的直齿圆柱齿轮数字测量仪，大大提高齿轮制造过程中精度测量、分析以及控制工作的效率和水平。直齿圆柱齿轮数字测量仪具有高精度、高速度、测量范围大等诸多优点，通过将其整合到齿轮加工系统中，能够实现对齿轮加工过程的实时监控，进而提高齿轮加工工作的效率和质量。

1测量原理

数字测量仪运行原理如图1所示。

齿轮的实际位置是由图像坐标系中齿轮图像的位置和仪器坐标系中的视觉系统位置共同决定的，在测量时，需要将直齿圆柱齿轮处理放置在均匀、稳定的光源上方，通过移动工作台，进而找出齿轮的清晰影像，再由CCD相机在将齿轮的清晰影像拍摄下来。拍摄下来的齿轮二维图像会通过光电信号转换成为电荷信号，再利用数字图像软件处理齿轮图像的电荷信号，在处理过程中，应该通过系统标定参数将图像坐标系转换到仪器坐标系，再考虑光栅尺的数值，进而得到较为精准的齿轮参数，最终将齿轮参数显示到屏幕中或储存在仪器数据库中。……