（毕业设计全套）CNC齿轮测量中心三维测头模块及测试软件设计（打包下载）㊣精品文档值得下载

（毕业设计全套）CNC齿轮测量中心三维测头模块及测试软件设计（打包下载）

量选项对话框，用户在测量选项栏中选择要测量的齿面，在绘图参数中选择绘图位置，并输入齿序号。单击确定完成输入，系统开始测量。.图.为结果输出栏，齿形误差和齿向误差都有两种显示方式即误差曲线和数据报表。如图.所示为他可以同时显示出齿轮的误差并以图像的形式展现在测量者的面前，使测量者目了然的就可以看出齿轮的等级和误差。.总体程序流程图这是总体程序流程图，可以反映出整个测量过程的基本流程和操作步骤，首先进入测量界面，初始化完毕后开始参数设置并保存，接着进入测量主程序，在接收用户选择测量选项后开始测量，系统自动实现数据的采集并送入计算机进行数据运算，最后将计算的结果以数字和图形化的方式输出。.分功能模块的实现齿形测量程序流程设计齿形测量程序完成齿形测量中的数据采集并根据相应的算法对数据进行处理，采样时主要读取数据采集卡的转换数据和计数卡的计数脉冲个数，实现采样。利用.语言来编程实现，整个测量程序框架图如.所示。数据处理程序流程设计数据处理程序主要是根据计算机采样得来的数据使用求平均值法求齿廓总偏差，根据最小二乘法求齿廓形状偏差齿廓斜率偏差。数据处理程序流程图如图.齿廓总偏差的计算方法先对所有项的测量结果求平均值，再用每点的实测值与平均值相减求得每项的误差值，最终把每项的误差值再求次平均即得到齿廓总偏差。齿廓形状偏差与齿廓斜率偏差在第二章中已作介绍。式中为第次求得的平均值为每项求得误差值为齿廓总偏差。数据采样流程及部分程序代码采样函数程序代码如下采样,写控制字触发转换读基地址!检测转化是否完成读转换低位读转换高位得到采样数据送入分辨率数据运算按键扫描流程图设计由于整个测量软件要根据输入按键的状态决定什么时候开始测量，具体测量什么项目什么时候测量结束，开始测量时要控制电机带动运动部件按要求轨迹运动，结束时还要控制电机停止运动。所以按钮检测与控制程序就显的很重要，在按钮检测与控制程序中主要完成按键的读取。按钮检测与控制程序代码如下按钮检测与控制检测按键测量项目齿形左齿形右齿向上齿向下测量停止!伺服机械子系统设计及校核.原理方案设计图.工作原理计算机通过计算测量者输入的数据得到系列运动信息，传递给数控装置发出运动的指令脉冲，再经过传动导向装置使测头工作台与被测齿轮合成理论的渐开线运动，测头检测到的信息即为误差信息，数据采集系统把采集到的数据送给计算机，经过运算得出误差结果。.结构方案设计结构布局齿轮测量机采用立式布局。驱动装置驱动系统它是使机械结构运动的装置，伺服驱动装置是带有力或力矩或速度或位置反馈并可自动调节的驱动装置。要求主要在以下几方面高精度快速响应无超调调速范围宽稳定性要好快速的应变能力和较长时间的过载能力。综合选择，取电机类型为交流伺服电机。传动系统由于此测量机轴部分最终要求丝杠的转速为，正常工作时转速极低，且测量系统为较高精度的测量，因此采用两级转速，考虑到整个测量机的安装位置，第级选锥齿轮传动，传动效率高，有很大的经济效益，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定第二级选择同步带传动，它可保持恒定的传动比，传动精度较高，工作平稳，效率高，达，噪音小，不需要润滑。滚动导轨导轨是精密机械中用来保证各运动部件相对精度的个重要部件。滚动导轨具有以下优点运动灵敏度高，没有爬行现象定位精度高牵引力小，移动灵活主要由导轨滑块以及滚珠组成。.伺服机械子系统设计计算伺服电机的选择.选择滚珠丝杠已知正常工作状态时丝杠的转速约为，而丝杠的预计寿命为，由，.得出.。先初选丝杠的导程为,.由，.因此因为受力不大，优先选取丝杠的导程为，由因为需要安装带轮轴承等零件，故丝杠轴径取为，且预紧方式为双螺母垫片式。根据表，选择丝杠的型号为.。相关参数为丝杠中径，基本导程,钢珠直径为.，丝杠外径为.，.圈，列。.由于测量机轴部分螺母副及滚珠导轨承受的径向和轴向载荷不大，而且在测量过程中丝杠的测量速度很慢，为，故对电机要求为额定转速低响应速度快，本设计选取上海赢双电机有限公司生产的型号为的交流电机，相关参数如下电压额定转速最高转速额定转矩.安装尺寸。设计并校核齿轮.总传动比分配由于伺服电机转速为，最终丝杠转速为，故总传动比，设计传动系统为两级减速，第级采用直齿锥齿轮传动，第二级采用同步带传动减速。分配的传动比为，.。.确定齿轮选直齿锥齿轮传动，精度为级，小齿轮与轴加工为体，硬度为，大齿轮选用钢调质，硬度为。硬度相差。查表.，取综合系数.试验齿轮的接触疲劳强度极限，查图.小齿轮接触疲劳强度，大齿轮接触疲劳强度。最小安全系数查表.，取.许用接触应力.功率.小齿轮传递的额定转矩.小齿轮分度圆直径.取齿数。因此。则分锥角。大端模数.取模数的标准值分度圆直径平均分度圆直径.平均模数.外锥距.齿宽.大端齿顶高.大端齿根高.齿顶角齿根角校核齿轮由于设计的齿轮为闭式传动，故应按齿面接触疲劳强度校核强度条件计算应力.查表.取，取，查图.，.查图.得，代入上式，求得.许用应力.由上知.故设计的齿轮满足强度要求，符合条件。同步带传动设计由于.，故.由于，查图.，选带型为超轻型，节距.。查表.，取小带轮的齿数。小带轮节圆直径.大带轮齿数，取为。大带轮节圆直径.带速.初定轴间距初定带长及带齿数.查表.，选取带的齿数，.。带长代号。实际轴间距.小带轮啮合齿数.故啮合齿数为。基本额定功率查表.，得.。查表.为。故.带宽.,.标准带宽,由表.查得应选带宽代号为。作用在轴上的力.带轮的结构和尺寸，查表.，节距.齿形角齿根厚.齿高.带高.齿根圆半径.齿顶圆角半径.。带轮材料,采用渐开线齿形，实心式带轮。小带轮为双边挡圈，大带轮为单边挡圈。导轨设计选用滚动导轨中的双型截面滚珠导轨，工艺性较好，摩擦系数小，导轨运动的灵活性好，承载能力较小，适用于载荷不大，行程较小而运动灵敏度较高的场合。查机电体化系统设计手册表直线滚动导轨副的类型和特性，选取径向型型，它的特性如下垂向向下和左右水平额定载荷大对垂向向下载荷的精度稳定性好运行噪声小。适用于各种电加工机床各种检测仪器工作台。具体的尺寸见表.，各部分参数如下，详尽尺寸见装配图。各支承件的设计.轴承的选择锥齿轮部分轴承的选择小齿轮与电机的连接在电机轴上加工个键槽，采用联轴器联结，由于电机轴直径为，故选择键的尺寸为，。大锥齿轮由于该从动轴基本上不受径向力，只承受小的轴向力，故采用对角接触球轴承，由于连接锥齿轮部分的轴的直径为，根据机械设计课程设计手册，选择角接触球轴承的型号为，基本尺寸为。轴承的下端采用双螺母固定，根据,螺母的尺寸为，其中.。.滚珠丝杠支承选择滚珠丝杠主要承受径向载荷，除丝杠自重外，般无径向外载荷，因此，滚珠丝杠轴承的轴向刚度和精度要求都较高。进给系统要求运动灵活，对微小位移丝杠微小转角响应要灵敏，因此轴承的摩擦力矩应尽量小。滚珠丝杠转速不高，即使高速运转时间很短，因而发热不是主要问题。采用端固定端游动的方式固定在竖直轴上。综合选用，采用双向推力角接触球轴承，它的轴向刚度居中，轴承安装简单，不需要预紧调整，摩擦力矩小。查机械设计课程设计手册表，取推力球轴承的型号为，它的参数如下，。其余各部分零件的设计及其具体尺寸见装配图。.强度校核伺服电机校核.计算丝杠的长度和转动惯量螺纹总长度为.折算到的丝杠长度为得计算各部分的转动惯量滑架折算到丝杠上的转动惯量.小齿轮的转动惯量为大齿轮的转动惯量.电动机的转子惯量查表可得直线移动工作台折算到丝杠上的转动惯量.丝杠传动时，传动系统折算到电机轴上的总转动惯量。.电机力矩的计算折算到电机轴上的加速力矩式中折算到电机轴上的总转动惯量电机轴的最大角加速度其中由以上可得，.由于电机的力矩，所以所选电机合适。轴承校核校核轴承固定端角接触球轴承的参数为。技术参数为计算轴承动载荷.又因为.得.故所选轴承合适。结论本文研制的齿轮测量机的软件测试系统，实现了对齿轮齿形与齿向的检测。首先对齿轮齿形齿向的测量方法进行了详细的介绍，接着对软件设计中需要的板卡的工作原理以及操作过程进行分析说明，在选择确定了板卡之后，便是整个测量软件的设计，先写出系统的测量流程图，接着利用.进行编程，运行环境，软件为应用程序，具有良好的图形界面，操作过程简单，测量精度高，具有定的可行性。机械部分是在查阅大量专业书籍基础设计出来的，轴驱动部分传动部分及其执行机构都经过了严格的设计，其传动精度强度寿命均满足使用条件。该软件测试系统针对于以往传统的齿轮测量方法有了较大的提高与改进，由于充分利用了自动控制技术与计算机技术，使得测量过程更加简单操作简便测量精度进步提高，因此具有很大的实用性。对于本测试系统而言还有些工作有待完善，例如可以再增加测量项目，对齿轮的齿距径跳进行测量，这样会使得测试系统得到更加充分的利用，在这方面期待有进步的深入。参考文献魏华亮.我国齿轮测量中心的发展现状.计量技术