微细电火花

基于多体运动学理论的齿轮测量中心 几何结构建模分析范晋伟 刘宏旭 胡 勇 谷志敏（ 北京工业大学机电学院， 北京 $"""%%） 摘 要： 针对如何减小齿轮测量中心的几何结构误差从而提高测量精度， 以多体系统拓扑结构分析理论为基 推导出齿轮精密测量方程式和理 础， 计及测量中心自身的 !" 项几何结构误差参数和运动误差参数， 想测量方程式， 为齿轮测量结果的误差补偿和仿真分析作了必要准备。 关键词： 几何误差补偿 多体系统 齿轮测量中心!"#"$%&’ () *"(+",%-& .%%(% /(+0")#$,-() 1",’(2 (3 ,’" /((%2-)$," *"$%-)4 1"$#5%" 1$&’-)"&’( )*+,-*，./0 12+345，10 62+3，70 89*:*+ （ ;2<<-3- 2= >-?9@+*?@< A+3*+--B*+3，C-*D*+3 0+*E-BF*GH 2= I-?9+2<23H，C-*D*+3 $"""%%，;1(） #$%&’()&：I9- =2?5F 2+ G9*F J@J-B *F 92, G2 B-K5?- G9- -==-?G 2= G9- 3-2:-GB*? -BB2B @+K -+9@+?- G9- @??5B@?H 2= G9?22BK*+@G- 3-@B*+3 :-@F5B- :@?9*+-L C@F-K 2+ G9- G2J2<23*?@< @+@<HF*F @+K M*+-:@G*?@< G9-2BH 2= >CN （ >5<G* O C2KH NHFG-:） ，?2+F*K-B*+3 G9- %P -BB2BF 2= G9- FGB5?G5B- @+K :2E-:-+G，G9- ?@<?5<@G*2+ -Q5@R G*2+F =2B JB2?-FF-F 2= JB-?*F*2+ :-@F5B- @+K *K-@< :-@F5B- 9@E- S--+ K-B*E-K 25G，,9*?9 @B- -FF-+G*@< G2 G9- ?@<?5<@G*2+ 2= G9- -BB2B ?2:J-+F@G*2+ @+K -:5<@G*2+ =2B G9- B-F5<G 2= 3-@B*+3 :-@F5B-L *+,-.’/%：7-2:-GB*? ABB2B ;2:J-+F@G*2+；>5<G* O S2KH NHFG-:；;22BK*+@G- 7-@B*+3 >-@F5B- >@?9*+齿轮测量仪是生产各种齿轮的必备高精度检测设 备， 对提高精密齿轮的质量具有重要意义。大型齿轮 测量中心属于数控机械设备， 由于零件误差、 装配误 差、 设备环境、 工作状况和载荷情况的影响， 它的测量 结果不可避免地存在着误差。本研究就是针对如何克 服几何结构误差和运动误差对齿轮测量中心测量精度 的影响， 从而提高齿轮测量中心的测量精度而提出的。 在本文的研究中， 系统地对 TU%" 型大型齿轮测量中心 的几何结构误差进行了描述， 建立了测量中心的几何 拓扑结构。应用多体运动学理论与拓扑分析方法建立 齿轮测量中心的几何运动误差数学模型， 推导出齿轮 精密测量方程式和理想测量方程式。通过这两个方程 式我们可以对齿轮测量结果进行误差补偿计算和仿真 分析。0多体拓扑结构分析方法多体系统理论研究对象有开环系统和闭环系统两大类。开环系统是最基本的多体系统形式， 闭环系统 可以通过附加特定的约束条件而转化为开环系统。在 此， 将引入多体理论分析方法， 进行齿轮测量中心的几 何误差建模分析。由机身、 立柱、 测量臂、 转台、 测头等 部件构成的测量中心可以视为典型的多体系统， 可以"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 三叶电极， 其拼块是三块相同尺寸的菱形块， 在工具显 用该电极加工工件所用的加工规准相同时， 则反拷拼 块的型孔尺寸可以按照被加工工件所要求的型孔名义 尺寸给定。图 $% 为四种异形电极的反拷拼块图形。 其中双点划线为电极毛坯轮廓， 斜线部分为反拷制作 出的电极截面形状。 反拷拼块调好之后安装在电加工机床上。为使其 中心线与机床的主轴轴心线重合， 可对拼块基座的外 圆或拼块上相应的基准面用轮表法确定。如图 $%K 的 # !" 微镜下拼装而成。找正中心坐标是在菱形块组成的正 六边形上轮表实现的。 反拷加工制作电极时， 主轴不旋转。 （ 待续） # # （ 编辑 宋业钧） （ 收稿日期： O "! O %U） # %""V ## 文章编号： P%%% 如果您想发表对本文的看法， 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。