一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置及检测方法，包括：直齿锥齿轮、齿轮定位夹具、定位夹具回转机构、底座、床身、垂直滑台、垂直滚珠丝杠副、水平滑台、水平滚珠丝杠副、回转油缸、非接触式激光测头、激光测头防护罩、数据线、计算机；由于采用了非接触式激光测头，使得工件本身温度几乎对测量结果无影响。通过对弦齿厚、相对高度尺寸及齿轮表面缺陷的在线检测，实现了对直齿锥齿轮精锻效果的实时监控。通过垂直滑台与水平滑台的插补运动，配合回转油缸及定位夹具回转机构的回转运动，通过四个简单的运动机构实现了对高温精锻直齿直锥齿轮的在线检测，保证了检测的准确性。可在热态下完成对弦齿厚、锻造闭模高度及齿轮多个齿表面缺陷的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置及检测方法
本专利技术属于机械制造领域，涉及一种精锻直齿锥齿轮多齿在线检测装置及检测方法。
技术介绍
在锻造加工工艺中，精密锻造成形是一种少无切削新工艺。齿轮精锻就是通过精密锻造直接获得完整轮齿，且齿面不需或仅需少许精加工即可使用的齿轮制造技术。精锻齿轮具有机械性能好，材料利用率高，环境污染少等优点，逐渐被广泛采用。为了保证精锻直齿锥齿轮的质量，需要对其进行在线检测。现有的工艺检测属于人工接触式检测、事后控制的手段，在直齿锥齿轮机加工完成后，在齿轮检测仪上，采用接触式检测的方法检测齿距、齿面偏差、轮廓尺寸等项目。这种检测方式主要存在以下问题：1）检测结果信息传递速度慢，需等到一批工件加工完，才能在专用设备上进行检测来判断直齿锥齿轮合格与否。2）废品率高，当出现模具填充不完全或模具产生磨损造成的锻件不合格情况时，不容易被及时察觉，造成接连产生大量不合格工件。且需要进一步去分析该不合格品产生的原因，可能是齿面修形问题、模具磨损问题、工件定位问题或其他问题。判定这些问题费时费力、工作效率低下。3）只能对常温齿轮零件进行检测，不能检测高温齿轮零件。综上分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具回转机构（3）、底座（4）、床身（5）、垂直滑台（6）、垂直滚珠丝杠副（7）、水平滑台（8）、水平滚珠丝杠副（9）、回转油缸（10）、非接触式激光测头（11）、激光测头防护罩（12）、数据线（13）、计算机（14）；其特征在于：底座（4）通过八个地脚螺栓（4a）固定在地面上；定位夹具回转机构（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）的回转部分（3a）上；床身（5）通过十个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；垂直滑台（6）中的垂直导轨（6a）通过...

【技术特征摘要】
1.一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具回转机构（3）、底座（4）、床身（5）、垂直滑台（6）、垂直滚珠丝杠副（7）、水平滑台（8）、水平滚珠丝杠副（9）、回转油缸（10）、非接触式激光测头（11）、激光测头防护罩（12）、数据线（13）、计算机（14）；其特征在于：底座（4）通过八个地脚螺栓（4a）固定在地面上；定位夹具回转机构（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）的回转部分（3a）上；床身（5）通过十个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；垂直滑台（6）中的垂直导轨（6a）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直滑块（6b）上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍（6c）固定连接，垂直滑块（6b）下表面与垂直导轨（6a）滑动连接；垂直滚珠丝杠螺母副（7）中的垂直丝杠螺母（7b）通过内六角螺钉与垂直丝母支座（7c）固定连接；垂直丝杠螺母支座（7c）通过内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍（6c）上；垂直丝杠（7a）上端通过垂直方向联轴器（7d）与垂直方向伺服电机（7g）固定连接，垂直丝杠（7a）下端安装在垂直下轴承座（7e）中；垂直下轴承座（7e）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；水平滑台支撑座（8e）通过内六角螺钉与垂直滑台（6）中的垂直滑鞍（6c）固定连接；水平滑台（8）中的水平导轨（8a）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平滑块（8b）上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍（8c）固定连接，水平滑块（8b）下表面与水平导轨（8a）滑动连接；非接触式激光测头（12）通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩（11）上；水平滚珠丝杠螺母副（9）中的水平丝杠螺母（9b）通过内六角螺钉与水平丝杠螺母支座（9c）固定连接；水平丝杠螺母支座（9c）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8c）上；水平丝杠（9a）前端通过水平方向的联轴器（9d）与水平方向的伺服电机（9d）固定连接，水平丝杠（9a）后端安装在水平轴承座（9e）中；水平轴承座（9e）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；回转油缸（10）中的回转油缸底座（10a）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8c）上；激光测头防护罩（12）通过内六角螺钉固定连接在回转油缸（10）中的回转油缸回转体（10b）上；计算机（14）通过数据线（13）与非接触式激光测头（11）实现数据通讯；直齿锥齿轮（1）为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮，直齿锥齿轮（1）后端圆柱部分可被用来夹持。2.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的齿轮定位夹具（2），包括齿部定位体（2a）、齿部支撑体（2b）；其中，齿部定位体（2a）通过内六角螺钉拧紧在齿部支撑体（2b）上，齿部支撑体（2b）内加工有螺纹；齿部定位体（2a）通过一个内六角螺钉，与齿部支撑体（2b）固定连接；齿部支撑体（2b）内孔与齿部定位体（2a）的外圆采用间隙配合，齿部支撑体（2b）通过六个内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）的蜗轮（3aa）上。3.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的定位夹具回转机构（3），包括蜗轮蜗杆机构（3a）、涡轮回转及支撑机构（3b）、蜗杆回转及支撑机构（3c）、蜗杆驱动伺服电机（3d）；其中，蜗轮蜗杆机构（3a），包括蜗轮（3aa）、蜗杆（3ab）；蜗轮回转及支撑机构（3b），包括蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）、蜗轮推力滚针轴承（3bb）、蜗轮支撑座（3bc）；蜗杆回转及支撑机构（3c），包括蜗杆前轴承支座（3ca）、蜗杆后轴承支座（3cb）、蜗杆前轴承（3cc）、蜗杆后轴承（3cd）、蜗杆联轴器（3ce）；蜗轮（3aa）内孔与蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）外圈安装在一起，蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）内圈安装在蜗轮支撑座（3bc）上，使蜗轮（3aa）可绕着蜗轮支撑座（3bc）旋转；蜗轮推力滚针轴承（3bb）上表面与蜗轮（3aa）下表面相贴合，蜗轮推力滚针轴承（3bb）下表面与蜗轮支撑座（3bc）台肩面相贴合；蜗轮支撑座（3bc）通过六个内六角螺钉固定连接在底座（4）上。4.蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）与蜗轮推力滚针轴承（3bb）及蜗轮支撑座（3bc）共同配合，使蜗轮（3aa）可在原地实现旋转动作，蜗杆前轴承（3cc）采用角接触球轴承；蜗杆（3ab）前端通过蜗杆前轴承（3cc）安装在蜗杆前轴承支座（3ca）上，蜗杆（3ab）前端通过蜗杆联轴器（3ce）与伺服电机（3d）相连接；蜗杆前轴承支座（3ca）通过四个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；蜗杆驱动伺服电机（3d）通过四个内六角螺钉固定连接在蜗杆前轴承支座（3ca）上；蜗杆（3ab）后端通过蜗杆后轴承（3cd）安装在蜗杆后轴承支座（3cb）上；蜗杆后轴承支座通过四个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；所述的底座（4），通过地脚螺栓固定在地面上，对整个精锻直齿锥齿轮在线检测装置起到定位和支撑作用；所述的床身（5），通过内六角螺钉及定位销固定连接在底座（4）上。5.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的垂直滑台（6），包括垂直导轨（6a）、垂直滑块（6b）、垂直滑鞍（6c）；其中，垂直导轨（6a）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直滑块（6b）上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍（6c）固定连接，下表面与垂直导轨（6a）上滑动；垂直滑鞍（6c）通过内六角螺钉固定连接在垂直滑块（6b）上。6.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的垂直滚珠丝杠螺母副（7），包括垂直丝杠（7a）、垂直丝杠螺母（7b）、垂直丝杠螺母支座（7c）、垂直方向联轴器（7d）、垂直下轴承座（7e）、垂直上轴承座（7f）、垂直方向伺服电机（7g）、垂直丝杠锁紧螺母（7h）、垂直方向下轴承（7j）、垂直方向上轴承（7k）；其中，垂直丝杠（7a）上端通过垂直方向联轴器（7d）与垂直方向伺服电机（7g）相连接，垂直丝杠（7a）下端通过垂直方向下轴承（7j）安装在垂直下轴承座（7e）中；垂直丝杠螺母（7b）通过四个内六角螺钉固定连接在垂直丝杠螺母支座（7c）上；垂直丝杠螺母支座（7f）通过四个内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍（6c）上，从而可使垂直丝杠螺母（7b）带动垂直滑台（6）沿竖直方向运动；垂直上轴承座（7f）通过内六角螺钉，固定连接在床身（5）上；垂直下轴承座（7e）通过四个内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直方向伺服电机（7g）通过内六角螺钉固定连接在垂直上轴承座（7f）上；垂直方向下轴承（7j）外圈安装在垂直下轴承座（7e）内表面，垂直方向下轴承（7j）内圈安装在垂直丝杠（7a）末端圆柱面上；垂直方向上轴承（7k）外圈与垂直上轴承座（7f）安装在一起，垂直方向上轴承（7k）内圈与垂直方向联轴器（7d）外表面安装在一起，垂直方向上轴承（7k）与垂直方向下轴承（7j）均采用角接触球轴承；垂直丝杠锁紧螺母（7h）通过螺纹连接在垂直丝杠（7a）末端。7.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的水平滑台（8），包括水平滑台支撑座（8a）、水平导轨（8b）、水平滑块（8c）、水平滑鞍（8d）；其中，水平滑台支撑座（8a）通过十二个内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍（6c）上；水平导轨（8b）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平滑块（8c）上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍（8d）固定连接，水平滑块（8c）下表面在水平导轨（8b）上滑动；水平滑鞍（8d）通过内六角螺钉固定连接在水平滑块（8c）上；所述的水平滚珠丝杠螺母副（9），包括水平丝杠（9a）、水平丝杠螺母（9b）、水平丝杠螺母支撑座（9c）、水平方向联轴器（9d）、水平前轴承座（9e）、水平后轴承座（9f）、水平方向伺服电机（9g）、水平丝杠锁紧螺母（9h）、水平方向前轴承（9j）、水平方向后轴承（9k）；其中，水平丝杠（9a）前端通过水平方向前轴承（9j）安装在水平前轴承座（9e）中，水平丝杠（9a）后端通过水平方向联轴器（9d）与水平方向伺服电机（9g）相连接；水平丝杠螺母（9b）通过四个内六角螺钉固定连接在水平丝杠螺母支座（9c）上；水平丝杠螺母支座（9c）通过四个内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上，从而可使水平丝杠螺母（9b）带动水平滑台（8）沿水平方向运动；水平前轴承座（9e）通过四个内六角螺钉，固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平后轴承座（9f）通过四个内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平方向伺服电机（9g）通过内六角螺钉固定连接在水平后轴承座（9f）上；水平方向前轴承（9j）外圈安装在水平方向前轴承座（9e）内表面，水平方向前轴承（9j）内圈安装在水平丝杠（9a）末端圆柱面上；水平方向后轴承（9k）外圈与水平后轴承座（9f）安装在一起，水平方向后轴承（9k）内圈与水平方向联轴器（9d）外表面安装在一起，水平方向前轴承（9j）与水平方向后轴承（9k）均采用角接触球轴承；水平丝杠锁紧螺母（9h）通过螺纹连接在水平丝杠（9a）末端；所述的回转油缸（10），包括回转油缸底座（10a）、回转油缸回转体（10b）；其中，回转油缸底座（10a）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上；回转油缸回转体（10b）通过内六角螺钉安装在回转油缸底座（10a）上；回转油缸回转体（10b）上表面通过内六角螺钉安装有激光测头防护罩（11）。8.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：所述的非接触式激光测头（11），自身包含有激光信号发...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛便京，赵博，苏建新，王云飞，王明海，夏占雪，张欣，张延喜，张岑，师江伟，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41