智能化装配式铣刀盘检测仪的研究

摘要

弧齿锥齿轮广泛应用于汽车、发电、石化、冶金、船舶、飞机、军工机械等行业的各种机械产品中。在弧齿锥齿轮铣齿加工过程中，为保证产品质量质，需要经常对铣齿机所用的“装配式铣刀盘”上的刀片高度跳动和径向跳动进行检测与调整。因此，高精度、高效率的铣刀盘检测仪是铣齿机所必备的附属装备。
　　 现有的铣刀盘检测仪普遍采用双独立测头设计，且采用传统的桁针式仪表，需人工读数、记录，测量效率低、精度低。本文结合现有铣刀盘检测仪的特点，研制开发了一种新型的智能化铣刀盘检测仪。
　　 本文的主要研究内容如下：
　　 1.检测仪机械结构的创新：设讨了一种新型的集成式测头，改变厂以往的双独立测头设计，既能实现刀片高度跳动和径向跳动的独立测量，又能同时测量，提高了测量效率。
　　 2.采用数字式测量传感器，其中刀片高度跳动测量采用数字式千分表，径向跳动测量采用数子式万分表，测量分辨力达剑0.1um，同时可将测量数据通过串口实时传输到计算机中。
　　 3.软件系统中的智能化功能模块设计：根据各种刀盘的测量要求，设计开发了测量软件系统，该系统具有智能化的测量数据分析评判功能，可自动提示需要调整的刀片号、调整量和调整方向，实现了智能化检测。
　　 4.软件系统中数据管理模块功能设计：实现刀盘信息的存储，软件系统中建立刀盘信息数据库，对于调整完的合格刀盘，将其各个刀片的高度和径向测量数据进行存储，并同时存储操作者、刀盘编号、测量日期、调整时间、允许误差范围等相关信息，可方便地显示或打印输出。
　　 5.软件系统的功能集成：采用Visual C++6.0软件开发台开发了软件系统的各个功能模块，并通过试验验证了软件的各项功能。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 选题背景和研究的目的意义

1.1.1 选题背景

1.1.2 本课题研究的目的和重要意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 国内外的研究现状

1.2.2 发展趋势

1.3 本文研究的主要内容

1.3.1 硬件部分的主要研究内容

1.3.2 软件部分的主要研究内容

1.4 本文的结构安排

2 智能化装配式铣刀盘检测仪的工作原理

2.1 弧齿锥齿轮的加工方法

2.2 铣刀盘的种类及测量方法

2.2.1 刀盘的种类

2.2.2 单面切刀盘的测量方法

2.2.3 双面切刀盘的测量方法

2.2.4 拉刀刀盘的测量方法

2.3 智能型检测仪的工作原理

2.4 本章小结

3 智能化装配式铣刀盘检测仪的硬件设计

3.1 总体的功能设计和精度设计

3.1.1 总体功能设计

3.1.2 精度设计

3.2 箱体主轴部分设计

3.2.1 箱体的设计

3.2.2 主轴及轴上零部件的设计

3.2.3 齿轮离合器的设计

3.2.4 蜗轮蜗杆的设计

3.2.5 拨义部件的设计

3.3 移动控制部分的设计

3.4 集成测头的设计

3.5关键零部件的分析计算

3.5.1 径向测头部分弹簧片的分析计算

3.5.2 径向测头部分弹簧的分析计算

3.6 本章小结

4 智能化装配式铣刀盘检测仪软件系统的设计

4.1 数据采集模块的设计

4.2 刀片位置测量模块的设计

4.3 智能分析评判模块的设计

4.4 信息存储模块的设计

4.4.1 数据库设计

4.4.2 数据库编程接口

4.5 报表显示打印模块的设计

4.5.1 报表的显示

4.5.2 报表的查询

4.5.3 报表的打印

4.6 本章小结

5 试验及误差分析

5.1 主轴旋转精度的验证

5.2 刀片位置提取模块的验证

5.3 刀盘的测量

5.3.1 重复测量精度的验证

5.3.2 软件功能的验证

5.4 误差分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

7 参考文献

8 攻读硕士学位期间发表论文情况

9 致谢