齒輪測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程

1 　起源與歷程

　　齒輪的應(yīng)用有著悠久的歷史,而齒輪的科學(xué)研究卻始于17世紀(jì)M1Camus發(fā)現(xiàn)齒輪傳動(dòng)的節(jié)點(diǎn)原理; 1765年, LlEuler將漸開(kāi)線齒形引入齒輪,100多年后, Fellows等人應(yīng)用范成法高效地生產(chǎn)出漸開(kāi)線齒輪,從此漸開(kāi)線齒輪得到了廣泛應(yīng)用。由于制造與安裝等方面的原因,實(shí)際齒輪總是存在著誤差。這種誤差對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的精度與動(dòng)態(tài)特性(特別是振動(dòng)與噪聲)有直接的影響。因此,如何表征、測(cè)量、分析、利用和控制齒輪誤差一直是不斷探索的課題。齒輪測(cè)量的基礎(chǔ)是齒輪精度理論[1 ]。

　　齒輪測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程是以齒輪精度理論的發(fā)展為前提的。齒輪精度理論的發(fā)展實(shí)質(zhì)上反映了人們對(duì)齒輪誤差認(rèn)識(shí)的深化。迄今,齒輪精度理論經(jīng)歷了齒輪誤差幾何學(xué)理論、齒輪誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和齒輪誤差動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展過(guò)程。其中,齒輪誤差動(dòng)力學(xué)理論還處在探索中。第一種理論將齒輪看作純幾何體,認(rèn)為齒輪是一些空間曲面的組合,任一曲面都可由三維空間中點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)描述,實(shí)際曲面上點(diǎn)的位置和理論位置的偏差即為齒輪誤差。第二種理論將齒輪看作剛體,認(rèn)為齒輪不僅僅是幾何體,也是個(gè)傳動(dòng)件,并認(rèn)為齒輪誤差在嚙合運(yùn)動(dòng)中是通過(guò)嚙合線方向影響傳動(dòng)特性的,因此嚙合運(yùn)動(dòng)誤差反映了齒面誤差信息。第三種理論將齒輪看作彈性體,對(duì)齒廓進(jìn)行修形,“有意地”引入誤差,用于補(bǔ)償輪齒承載后的彈性變形,從而獲取最佳動(dòng)態(tài)性能,由此形成了齒輪動(dòng)態(tài)精度的新概念。齒輪精度理論的發(fā)展,導(dǎo)致了齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)的不斷豐富和更新,如傳動(dòng)誤差、設(shè)計(jì)齒廓的引入等。反過(guò)來(lái),齒輪測(cè)量技術(shù)的發(fā)展也為齒輪精度理論的應(yīng)用和齒輪標(biāo)準(zhǔn)的貫徹提供了技術(shù)支撐。齒輪測(cè)量技術(shù)及其儀器的研發(fā)已有近百年的歷史。在這不短的發(fā)展歷程中,有6件標(biāo)志性事情:

　　1) 1923年,德國(guó)Zeiss公司在世界上首次研制成功一種稱(chēng)為“Tooth Surface Tester”的儀器,它實(shí)際上是機(jī)械展成式萬(wàn)能漸開(kāi)線檢查儀。在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn), Zeiss公司于1925年推出了實(shí)用型儀器,并投入市場(chǎng)。該儀器的長(zhǎng)度基準(zhǔn)采用了光學(xué)玻璃線紋尺,其線距為1μm。該儀器的問(wèn)世,標(biāo)志著齒輪精密測(cè)量的開(kāi)始。在我國(guó)得到廣泛使用的V G450就是該儀器的改進(jìn)型。

　　2) 50年代初,機(jī)械展成式萬(wàn)能螺旋線檢查儀的出現(xiàn),標(biāo)志著全面控制齒輪質(zhì)量成為現(xiàn)實(shí)。

　　3) 1965年,英國(guó)研制出光柵式單嚙儀,標(biāo)志著高精度測(cè)量齒輪動(dòng)態(tài)性能成為可能。

　　4) 1970年,以黃潼年為主的中國(guó)工程師研發(fā)的齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù),標(biāo)志著運(yùn)動(dòng)幾何法測(cè)量齒輪的開(kāi)始。

　　5) 1970年,美國(guó)Fellows公司在芝加哥博覽會(huì)展出Microlog 50 ,標(biāo)志著數(shù)控齒輪測(cè)量中心的開(kāi)始。

　　6) 80年代末,日本大阪精機(jī)推出基于光學(xué)全息原理的非接觸齒面分析機(jī)FS - 35 ,標(biāo)志著齒輪非接觸測(cè)量法的開(kāi)始。

　　2 　齒輪測(cè)量技術(shù)的演變

　　整體上考察過(guò)去一個(gè)世紀(jì)里齒輪測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面[8 ]:

　　1)在測(cè)量原理方面,實(shí)現(xiàn)了由“比較測(cè)量”到“嚙合運(yùn)動(dòng)測(cè)量”,直至“模型化測(cè)量”的發(fā)展。

　　2)在實(shí)現(xiàn)測(cè)量原理的技術(shù)手段上,歷經(jīng)了“以機(jī)械為主”到“機(jī)電結(jié)合”,直至當(dāng)今的“光-機(jī)-電”與“信息技術(shù)”綜合集成的演變。

　　3)在測(cè)量結(jié)果的表述與利用方面,歷經(jīng)了從“指示表加肉眼讀取”,到“記錄器記錄加人工研判”,直至“計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析并將測(cè)量結(jié)果反饋到制造系統(tǒng)”的飛躍。與此同時(shí),齒輪量?jī)x經(jīng)歷了從單品種單參數(shù)儀器(典型儀器有單盤(pán)漸開(kāi)線檢查儀) ,單品種多參數(shù)儀器(典型儀器有齒形齒向檢查儀) ,到多品種多參數(shù)儀器(典型儀器有齒輪測(cè)量中心)的演變。

　　2.1　 機(jī)械展成式測(cè)量技術(shù)[ 9]

　　20世紀(jì)70年代以前,齒輪測(cè)量原理主要以比較測(cè)量為主,其實(shí)質(zhì)是相對(duì)測(cè)量。具體方式有兩種:一是將被測(cè)齒輪與一標(biāo)準(zhǔn)齒輪進(jìn)行實(shí)物比較,從而得到各項(xiàng)誤差;二是展成測(cè)量法,就是將儀器的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)形成的標(biāo)準(zhǔn)特征線與被測(cè)齒輪的實(shí)際特征線作比較,來(lái)確定相應(yīng)誤差;而精確的展成運(yùn)動(dòng)是借助一些精密機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同的特征線需要不同的展成機(jī)構(gòu),同一展成運(yùn)動(dòng)可用不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比較測(cè)量的主要缺點(diǎn)是:測(cè)量精度依賴(lài)于標(biāo)準(zhǔn)件或展成機(jī)構(gòu)的精度,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,柔性較差,同一個(gè)齒輪需要多臺(tái)儀器測(cè)量。

　　從20世紀(jì)20年代至60年代末,各國(guó)對(duì)機(jī)械展成式測(cè)量技術(shù)的研究歷經(jīng)了近半個(gè)世紀(jì)。早期著重于漸開(kāi)線展成測(cè)量技術(shù)的研究,后來(lái)將展成測(cè)量思想移植到了螺旋線測(cè)量上,先后開(kāi)發(fā)出多種機(jī)械式漸開(kāi)線展成機(jī)構(gòu),如單盤(pán)式、圓盤(pán)杠桿式、正弦杠桿式、靠模式等。尤以圓盤(pán)杠桿式應(yīng)用最廣,屬于這一類(lèi)的儀器有: Zeiss V G450 , Carl Mahr 890和891S , MAAG SP60和HP100 ,大阪精機(jī)GC -4H和GC - 6H以及哈量3201。對(duì)于齒廓誤差測(cè)量而言,機(jī)械展成式測(cè)量技術(shù)僅限于漸開(kāi)線齒廓誤差測(cè)量上。對(duì)于非漸開(kāi)線齒輪的端面齒廓測(cè)量,采用展成法測(cè)量是十分困難的,因?yàn)檎钩蓹C(jī)構(gòu)太復(fù)雜并且缺乏通用性。對(duì)于精確的螺旋展成機(jī)構(gòu),主要采用正弦尺原理,只是如何將正弦尺的直線運(yùn)動(dòng)精確地轉(zhuǎn)換為被測(cè)工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式各不相同。這種機(jī)構(gòu)在滾刀螺旋線測(cè)量上應(yīng)用最為典型,例如,德國(guó)Fet te公司生產(chǎn)的UWM型滾刀測(cè)量?jī)x, Zeiss廠生產(chǎn)的萬(wàn)能滾刀測(cè)量?jī)x,前蘇聯(lián)ВНИИ設(shè)計(jì)的萬(wàn)能型滾刀測(cè)量?jī)x,意大利Samputensili廠的Su - 130型滾刀測(cè)量?jī)x,美國(guó)Michigan公司生產(chǎn)的萬(wàn)能滾刀測(cè)量?jī)x, Klingelnberg公司的PWF250/ 300 ,等等。

　　20世紀(jì)70年代以前,機(jī)械展成式測(cè)量技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,并在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)受了考驗(yàn)。迄今,基于這些技術(shù)的儀器仍是一些工廠檢測(cè)齒輪的常用工具。但70年代以后,隨著電子展成式測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn),機(jī)械展成式測(cè)量技術(shù)的發(fā)展宣告終結(jié)。

　　2.2 　 齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)[ 10]

　　1970年是齒輪測(cè)量技術(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)和齒輪測(cè)量機(jī)(中心)的出現(xiàn)解決了齒輪測(cè)量領(lǐng)域的一個(gè)難題,即在一臺(tái)儀器上快速獲取齒輪的全部誤差信息。這兩項(xiàng)技術(shù)雖然都基于現(xiàn)代光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)等技術(shù),但走上了不同的技術(shù)路線。齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)是從齒輪綜合測(cè)量中提取單項(xiàng)誤差和其他有用信息。1970年,我國(guó)在齒輪測(cè)量技術(shù)方面取得突破,發(fā)明了基于“跳牙”蝸桿的齒輪整體誤差測(cè)量原理。

　　經(jīng)過(guò)30多年的完善與推廣[11 ],這種起源于漸開(kāi)線圓柱齒輪測(cè)量的方法現(xiàn)已成為傳動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)幾何測(cè)量法[12 ],采用的標(biāo)準(zhǔn)元件也從蝸桿擴(kuò)展到齒輪、齒條等。其基本思想是,將被測(cè)對(duì)象作為一個(gè)剛性的功能元件或傳動(dòng)元件與另一標(biāo)準(zhǔn)元件作嚙合運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)量嚙合運(yùn)動(dòng)誤差來(lái)反求被測(cè)對(duì)象的誤差。其鮮明特點(diǎn)是:形象地反映齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程并精確地揭示了齒輪單項(xiàng)誤差的變化規(guī)律以及誤差間的關(guān)系,特別適合于齒輪工藝誤差分析和動(dòng)態(tài)性能預(yù)報(bào)。采用這種方法的儀器測(cè)量效率高,適用于大批量生產(chǎn)中的零件檢測(cè)和在線分選測(cè)量。但該方法需要標(biāo)準(zhǔn)元件并且測(cè)量精度不僅與測(cè)量?jī)x器相關(guān),更取決于標(biāo)準(zhǔn)元件的精度。典型儀器是成都工具研究所生產(chǎn)的CZ450齒輪整體誤差測(cè)量?jī)x、CSZ500錐齒輪測(cè)量機(jī)和CQB700擺線齒輪測(cè)量?jī)x。我國(guó)開(kāi)發(fā)的錐齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)的專(zhuān)利已經(jīng)賣(mài)到德國(guó),德國(guó)也開(kāi)發(fā)了圓柱齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)及其儀器。

2.3 　CNC坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)

　　“坐標(biāo)測(cè)量”是1959年夏季在法國(guó)巴黎召開(kāi)的國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上由英國(guó)Ferranti公司首先提出的。這一概念的提出是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量概念的重大突破,其重要意義在于把對(duì)測(cè)量概念的理解從單純的“比較”引伸到“模型化測(cè)量”的新領(lǐng)域,從而推動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的蓬勃發(fā)展。對(duì)齒輪而言,從真正意義上講,坐標(biāo)化測(cè)量始于70年代初;之后,基于各種坐標(biāo)原理的齒輪測(cè)量技術(shù)一直是重要的研究課題。模型化坐標(biāo)測(cè)量原理的實(shí)質(zhì)是將被測(cè)零件作為一個(gè)純幾何體(相對(duì)“運(yùn)動(dòng)幾何法”而言) ,通過(guò)測(cè)量實(shí)際零件的坐標(biāo)值(直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)等) ,并與理想要素的數(shù)學(xué)模型作比較,從而確定相應(yīng)的誤差。坐標(biāo)測(cè)量法的特點(diǎn)是:通用性強(qiáng),主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可達(dá)到很高的測(cè)量精度。齒輪測(cè)量坐標(biāo)法細(xì)分為直角坐標(biāo)法、極坐標(biāo)法和圓柱坐標(biāo)法。實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)法有多種形式,如用萬(wàn)能工具顯微鏡與分度頭的組合也可以用來(lái)測(cè)量齒輪,顯然,這種靜態(tài)測(cè)量方式不僅效率低,而且測(cè)量精度得不到保證�，F(xiàn)代光電技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件工程、精密機(jī)械等技術(shù)的發(fā)展才真正為坐標(biāo)測(cè)量法的優(yōu)越性提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。齒輪的CNC坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代的電子展成測(cè)量技術(shù)[13 ]。電子展成法是相對(duì)機(jī)械展成法而言的。所謂“電子展成”,即通過(guò)由計(jì)算機(jī)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)裝置組成的展成系統(tǒng),取代機(jī)械展成法中的展成裝置,形成某種特定曲線軌跡(如螺旋線、齒廓線等)[14 ]。

　　20世紀(jì)70年代以來(lái),電子展成經(jīng)歷了從NC到CNC的發(fā)展過(guò)程。目前的CNC展成根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可分為兩種,一種是展成系統(tǒng)形成一條非常標(biāo)準(zhǔn)的理論軌跡,測(cè)頭感受到的示值可直接作為被測(cè)齒輪的誤差。這種展成系統(tǒng)可由閉環(huán)控制系統(tǒng)或混合型(半閉環(huán))控制系統(tǒng)來(lái)完成。由于形成理論標(biāo)準(zhǔn)軌跡的系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,因此實(shí)際應(yīng)用中還有另一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),即開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)加誤差補(bǔ)償(即“粗傳動(dòng)+補(bǔ)償”)。由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算誤差以及驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)裝置等都存在誤差,開(kāi)環(huán)電子展成系統(tǒng)中測(cè)頭運(yùn)動(dòng)軌跡不能直接作為測(cè)量基準(zhǔn),此時(shí),測(cè)頭示值中既有被測(cè)量的成份,也包含展成系統(tǒng)的誤差,因此,必須用位移檢測(cè)元件測(cè)出各相關(guān)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位移量,再由計(jì)算機(jī)將實(shí)際位移量和測(cè)頭的示值進(jìn)行合成,補(bǔ)償展成系統(tǒng)的誤差,得到被測(cè)齒面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo);然后,計(jì)算機(jī)將實(shí)際坐標(biāo)與被測(cè)量的理論模型進(jìn)行比較,才能得到被測(cè)量的誤差,這就是“非標(biāo)準(zhǔn)軌跡的電子展成法”[15 ]。電子展成法一般是按被測(cè)齒輪的理論方程進(jìn)行控制的。

　　90年代以后, CNC齒輪測(cè)量技術(shù)中出現(xiàn)了跟蹤測(cè)量法。它是按被測(cè)參數(shù)的實(shí)際值進(jìn)行控制的,可采用測(cè)頭跟蹤法和軸對(duì)軸跟蹤法。測(cè)頭跟蹤法是在測(cè)量過(guò)程中根據(jù)測(cè)頭的示值對(duì)相應(yīng)坐標(biāo)軸的測(cè)量位置進(jìn)行調(diào)節(jié),達(dá)到測(cè)頭跟蹤被測(cè)齒面運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪的測(cè)量。軸對(duì)軸跟蹤法是根據(jù)一根坐標(biāo)軸的實(shí)際測(cè)量位置來(lái)調(diào)節(jié)其他坐標(biāo)軸的位置,以完成測(cè)量工作。跟蹤測(cè)量法不僅可以減少控制調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),而且有較大的測(cè)量靈活性,適合參數(shù)未知曲面,或雖然理論方程已知但工件實(shí)際誤差超出測(cè)頭量程的情況。當(dāng)然,跟蹤法的測(cè)量效率相對(duì)較低。CNC坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)在齒輪刀具、蝸輪蝸桿、錐齒輪、小模數(shù)齒輪、大齒輪和齒輪在線測(cè)量中也得到廣泛采用。70年代以來(lái),坐標(biāo)測(cè)量法是齒輪測(cè)量技術(shù)的世界性主要潮流。

　　2.4 　 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與利用

　　在早期的齒輪測(cè)量中,人工讀指示表(如千分表等)獲取齒輪誤差,得到的是誤差幅值,僅僅能用來(lái)評(píng)判被檢項(xiàng)目合格與否;電動(dòng)記錄器的出現(xiàn),靠人工讀曲線,使工藝誤差分析成為可能;計(jì)算機(jī)的采用使自動(dòng)處理測(cè)量結(jié)果、分析工藝誤差并將分析結(jié)果反饋到加工系統(tǒng)進(jìn)而修正加工參數(shù)成為現(xiàn)實(shí)。集專(zhuān)家系統(tǒng)、知識(shí)工程于一體的齒輪誤差智能分析系統(tǒng)也開(kāi)始得到應(yīng)用。迄今,在齒輪測(cè)量數(shù)據(jù)處理方面,廣泛使用的是最小二乘法,同時(shí)數(shù)字濾波技術(shù)也得到應(yīng)用。雖然現(xiàn)代信號(hào)處理的一些方法已逐漸應(yīng)用于齒輪測(cè)量數(shù)據(jù)處理中,但尚未實(shí)用化。

　　2.5 　 其他齒輪測(cè)量技術(shù)

　　進(jìn)入20世紀(jì)90年代,基于各種光學(xué)原理(特別是相移原理)的非接觸式齒輪測(cè)量技術(shù)得到了一定發(fā)展[16 ],這種可稱(chēng)為“并聯(lián)測(cè)量”的新方法代表著齒輪測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向。

　　3 　CNC齒輪測(cè)量中心及其特點(diǎn)[17～18 ]

　　齒輪測(cè)量中心采用坐標(biāo)測(cè)量原理,實(shí)際上是圓柱(極)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。迄今已有美國(guó)、德國(guó)、日本、瑞士、中國(guó)、意大利等幾個(gè)國(guó)家生產(chǎn)CNC齒輪測(cè)量中心。國(guó)產(chǎn)的典型產(chǎn)品是哈量的3903型齒輪測(cè)量中心;國(guó)外的典型產(chǎn)品是Klingelnberg的P系列, M &M公司的3000系列。各國(guó)的齒輪測(cè)量中心雖然原理上大同小異、功能相近,但實(shí)現(xiàn)方式卻存在一定差異。主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:

　　1)在測(cè)量傳感器等方面,測(cè)角一般采用高精度圓光柵,但測(cè)長(zhǎng)因被測(cè)對(duì)象不同而有差異。精度要求很高的齒輪或很長(zhǎng)的工件,一般采用雙頻(或單頻)激光干涉儀作長(zhǎng)度基準(zhǔn)(如測(cè)量漸開(kāi)線或螺旋線樣板等) ;其他情況,則采用高精度長(zhǎng)光柵。

　　2)在機(jī)械系統(tǒng)的精度方面,高精度的軸系(氣浮軸系)是必須的;而直線導(dǎo)軌的精度有靠機(jī)械精度保證的,也有采用誤差修正技術(shù)達(dá)到的。

　　3)在數(shù)控系統(tǒng)方面, 70年代常為NC開(kāi)環(huán)控制; 80年代后,全為CNC控制,大多采用直流伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。目前已有采用交流伺服系統(tǒng)或直線電機(jī)的。

　　4)在測(cè)頭方面,有電感式的,也有光柵式的;有一維的,也有三維的,甚至有剛性的。剛性測(cè)頭是不帶測(cè)微傳感器的。若采用剛性測(cè)頭,則儀器通常是專(zhuān)用的。齒輪測(cè)量中心一般由主機(jī)、CNC數(shù)控單元、數(shù)據(jù)采集單元、機(jī)間通訊接口、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、測(cè)量軟件和數(shù)據(jù)處理軟件等部分組成。當(dāng)今最新的CNC齒輪測(cè)量中心的主要特點(diǎn)是:

　　1)在性能上是高效率、高精度、易操作的,所采取的措施有精密機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì), 32位的CNC 4或5軸數(shù)控系統(tǒng),直線電機(jī),三維測(cè)頭和誤差修正技術(shù)。

　　2)在功能上,包括齒輪(內(nèi)、外)、齒輪刀具(滾刀、插齒刀、剃齒刀)、錐齒輪、蝸輪、蝸桿、螺桿、凸齒輪、拉刀等回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的主要誤差項(xiàng)目測(cè)量;軸類(lèi)零件形位公差測(cè)量;強(qiáng)大的分析功能,如接觸分析、工藝誤差分析、齒根形狀分析、參數(shù)反求等;可耦合到加工系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。

　　3)在可維修性方面,能故障自診斷、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程故障診斷。

　　4)在可升級(jí)性方面,包括軟件的可升級(jí)和硬件的可升級(jí)。與機(jī)械展成式測(cè)量?jī)x器相比, CNC齒輪測(cè)量中心的優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的,其質(zhì)的飛躍是為任意形狀的齒廓測(cè)量提供了可能,而不僅僅局限于漸開(kāi)線或直線齒廓。錐齒輪、K蝸桿(滾刀)、C蝸桿(滾刀)的測(cè)量就是明證。CNC齒輪測(cè)量中心為測(cè)控非線性螺旋曲面提供了工具

　　4 　 潮流與展望

　　20世紀(jì)90年代以來(lái),在世界范圍內(nèi),齒輪測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了值得注意的幾股潮流:

　　1)齒輪整體誤差測(cè)量與齒輪坐標(biāo)測(cè)量合二為一。我國(guó)推出了既有標(biāo)準(zhǔn)蝸桿又有測(cè)頭的齒輪測(cè)量機(jī)CZN450 ;而國(guó)外的CNC齒輪測(cè)量中心也能給出“虛擬整體誤差”。

　　2)齒輪測(cè)量中心與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)合二為一。美國(guó)TSK公司的Radiance和Process EquipmentCompany的ND430就是按這種理念研制的。

　　3)功能測(cè)試與分析測(cè)試合二為一。簡(jiǎn)化齒輪測(cè)量是發(fā)展趨勢(shì)[19 ],齒輪整體誤差測(cè)量?jī)x因高效率地給出齒輪全信息而會(huì)為世界接受。

　　4)齒輪加工與測(cè)量合二為一(一體化)。自從1988年MAAG公司在CNC齒輪磨床SE202E上耦合CNC齒輪測(cè)量技術(shù)以來(lái),齒輪在機(jī)測(cè)量技術(shù)在齒輪磨床上得到普通采用。展望未來(lái),與齒輪測(cè)量技術(shù)相關(guān)的研發(fā)重點(diǎn)包括:齒輪非接觸絕對(duì)測(cè)量技術(shù);齒輪虛擬測(cè)量技術(shù)[20 ];齒輪的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量與診斷技術(shù);基于實(shí)測(cè)結(jié)果的齒輪性能虛擬分析技術(shù)(智能配對(duì)、動(dòng)力學(xué)性能預(yù)報(bào)等) ;齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展(指標(biāo)量化、性能優(yōu)化等) ;齒輪誤差的智能分析技術(shù);齒輪統(tǒng)計(jì)誤差概念體系的建立及其相應(yīng)的測(cè)量技術(shù);生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的齒輪高速分選測(cè)量與分析技術(shù)(目前ITW的Model4823為450～600件/ h ;目標(biāo)為800件/ h) ;精密機(jī)械、光電技術(shù)、微電子技術(shù)、軟件工程等技術(shù)在齒輪量?jī)x上的應(yīng)用。