一种花键量规跨棒距的测量系统及方法与流程

本发明涉及花键量规跨棒距的测量技术领域，特别涉及一种花键量规跨棒距的测量系统及方法。

背景技术：

花键是两传动零件上借助内、外圆柱表面上等距分布且齿数相同的键齿相互联结，传递扭矩或运动的同轴偶件。而渐开线花键是具有渐开线齿形的花键，是机械结构中非常重要的联结部件。而渐开线花键(环、塞)规是用于综合检验渐开线花键的主要生产线标准量规。

渐开线花键量规的生产是随着汽车工业的迅速发展而派生出来的一个机械加工类行业，其生产技术在国内外已经较为完善。生产厂商的量规是需要通过计量部门校准后方可使用。随着上海及周边地区的生产厂商不断增多，圆柱直齿(偶数)渐开线花键(环、塞)规数量呈上升趋势，对于花键量规的测量要求也越来越多。

目前对于花键塞规的跨棒距m值有现有的高精度卧式测长仪与三针进行测量，以满足测量需要。但是对于花键环规，由于受到渐开线齿形的影响，不能直接采用该方法进行测量，目前测量方法仍旧采用传统的量块组合填塞或影像测量技术来完成。量块组合填塞测量效率较低、量块损耗大，而影像测量技术的测量结果只能反映上表面的状况，而不能全面反映量规的实际状况。

目前渐开线花键量规主要校准跨棒距，大小径等参数。根据国标，测量跨棒距可以借助量棒来实现。目前在测量跨棒距时会引入多种不确定度，如量棒的直径变动量带来的不确定度，量棒与花键齿槽的接触带来的不确定度，量棒与花键的温差带来的不确定度等。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种花键量规跨棒距的测量系统及方法，测量的范围很广，不需要准备量棒，只需要坐标测量机进行重复测量，程序化坐标测量机参数，提高了花键量规跨棒距的测量效率，操作简单。

为了解决上述问题，本发明提供一种花键量规跨棒距的测量系统，包括：

坐标数据获取模块，用于获取花键数学模型的理论坐标数据；

坐标数据处理模块，用于接收所述理论坐标数据，根据所述理论坐标数据设置计量参数，分析所述理论坐标数据，获得花键数学模型的实际坐标数据；

量棒设计模块，用于获取所述实际坐标数据，根据所述实际坐标数据，设计花键量规所用的量棒实际尺寸；

跨棒距测量模块，用于测量所述量棒最高点之间的距离。

进一步地，所述花键数学模型包括基圆数学模型、分度圆数学模型和若干花齿数学模型，所述花齿数学模型包括4条渐开线数学模型。

进一步地，所述理论坐标数据的坐标系规定所述基圆数学模型的圆心为坐标原点，规定水平方向向右为x轴正向，规定竖直方向向上为y轴正向。

进一步地，所述理论坐标数据包括4条所述渐开线数学模型的理论坐标数据。

进一步地，所述实际坐标数据包括4条所述渐开线数学模型的实际坐标数据

进一步地，所述量棒与所述花齿的齿槽相切，所述量棒用于计量跨棒距。

本发明另一方面提出，一种花键量规跨棒距平均值的测量方法，包括以下步骤：

s1：获取花键数学模型的理论坐标数据；

s2：根据所述理论坐标数据设置计量参数，确定花键数学模型的实际坐标数据；

s3：根据所述实际坐标数据设计花键量规所用的量棒实际尺寸；

s4：根据所述量棒实际尺寸测量得到跨棒距；

s5：根据不同的跨棒距计算跨棒距的平均值。

进一步地，所述花键数学模型包括基圆数学模型、分度圆数学模型和若干花齿数学模型。

进一步地，所述基圆数学模型和所述分度圆数学模型为同心圆，所述花齿数学模型包括4条渐开线数学模型。

进一步地，所述s1步骤还包括：

s11：确定坐标系：规定基圆数学模型圆心为坐标原点，规定水平方向向右为x轴正向，规定竖直方向向上为y轴正向；

s12：采集渐开线数学模型坐标理论数据。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明所述的花键量规跨棒距的测量系统及方法，通过软件进行计算，测量的范围很广，几乎包括国标中规定的所有跨棒距。

2)本发明所述的花键量规跨棒距的测量系统及方法，只需要坐标测量机，不需要准备量棒，设备简单。

3)本发明所述的花键量规跨棒距的测量系统及方法，重复测量操作简单，只取决于坐标测量机扫描的重复性。

4)本发明所述的花键量规跨棒距的测量系统及方法，通过宏命令对坐标测量机进行操作，使坐标测量机程序化，实现参数化自动测量，提高花键量规跨棒距的测量效率，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供了所述渐开线花键数学模型图；

图2是本发明实施例提供了所述花键量规跨棒距测量系统的流程图；

图3是本发明实施例提供了所述花键量规跨棒距测量方法的步骤图。

图中：1-基圆数学模型，2-分度圆数学模型，3-花齿数学模型，31-渐开线数学模型，4-量棒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种花键量规跨棒距的测量系统，包括：坐标数据获取模块、坐标数据处理模块、量棒设计模块和跨棒距测量模块。

具体地，所述标数据获取模块用于采集花键数学模型的理论坐标数据；所述花键数学模型的理论坐标数据通过传输数据模块传递至坐标数据处理模块；所述坐标数据处理模块用于接收所述花键数学模型的理论坐标数据，根据所述花键数学模型的理论坐标数据设置计量参数，分析所述花键数学模型的理论坐标数据，处理获得花键数学模型的实际坐标数据；所述花键数学模型的实际坐标数据通过导出数据模块至量棒设计模块；所述量棒设计模块用于接收所述花键数学模型的实际坐标数据，根据所述花键数学模型的实际坐标数据，设计花键量规所用的量棒实际尺寸，根据所述量棒实际尺寸通过跨棒距测量模块，计算出所述量棒最高点之间的距离。

具体地，如图2所示，所述花键数学模型包括基圆数学模型1、分度圆数学模型2、花齿数学模型3和量棒4，所述基圆数学模型1和所述分度圆数学模型2为同心圆，所述花齿数学模型3包括4条渐开线数学模型31，所述量棒4与所述花齿数学模型3的齿槽相切，根据要求设计所述基圆数学模型1、所述分度圆数学模型2和所述花齿数学模型3的理论尺寸。

具体地，确定所述花键数学模型的坐标系，规定所述基圆数学模型1圆心为坐标原点，规定水平方向向右设为x轴正向，规定竖直方向向上设为y轴正向。

具体地，采用所述坐标数据获取模块，获取所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，通过所述传输数据模块将所述渐开线数学模型31的理论坐标数据传递至所述坐标数据处理模块，所述坐标数据处理模块接收所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，根据所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，所述坐标数据处理模块设置相对应的计量参数，通过分析处理得到所述渐开线数学模型31的实际坐标数据，通过导出数据模块将所述渐开线数学模型31的实际坐标数据导入到所述量棒设计模块，所述量棒设计模块根据所述渐开线数学模型31的实际坐标数据设计相对位置花齿所用的所述量棒4的实际尺寸，所述跨棒距测量模块计量相对位置花齿所用的所述量棒4最高点之间的距离，所述距离为跨棒距值。

本实施例1提供了一种花键量规跨棒距的测量系统，通过操控模块，对花键进行测量，并且得到量棒的尺寸，测量的范围很广，几乎包括国标中规定的所有跨棒距，不需要准备量棒，设备简单，通过命令宏对模块进行程序化，操作简单，提高花键量规跨棒距的测量效率。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种花键量规跨棒距的测量方法，包括以下步骤：

s1：获取花键数学模型的理论坐标数据；

s2：根据所述理论坐标数据设置计量参数，确定花键数学模型的实际坐标数据；

s3：根据所述实际坐标数据设计花键量规所用的量棒实际尺寸；

s4：根据所述量棒实际尺寸测量得到跨棒距；

s5：根据不同的跨棒距计算跨棒距的平均值。

具体地，如图2所示，所述花键包括基圆数学模型1、分度圆数学模型2、花齿数学模型3和量棒数学模型4，所述基圆数学模型1和所述分度圆数学模型2为同心圆，所述花齿数学模型3包括4条渐开线数学模型31，，所述量棒4与所述花齿数学模型3的齿槽相切，根据要求设计所述基圆数学模型1、所述分度圆数学模型2和所述花齿数学模型3的理论尺寸。

具体地，所述s1还包括以下步骤：

s11：确定坐标系：规定基圆数学模型圆心为坐标原点，规定水平方向向右为x轴正向，规定竖直方向向上为y轴正向；

s12：采集所述渐开线数学模型31的坐标理论数据。

具体地，采用所述坐标数据获取模块，获取所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，通过所述传输数据模块将所述渐开线数学模型31的理论坐标数据传递至所述坐标数据处理模块，所述坐标数据处理模块接收所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，根据所述渐开线数学模型31的理论坐标数据，所述坐标数据处理模块设置相对应的计量参数，通过分析处理得到所述渐开线数学模型31的实际坐标数据，通过导出数据模块将所述渐开线数学模型31的实际坐标数据导入到所述量棒设计模块，所述量棒设计模块根据所述渐开线数学模型31的实际坐标数据设计相对位置花齿所用的所述量棒4的实际尺寸，所述跨棒距测量模块计量相对位置花齿所用的所述量棒4最高点之间的距离，所述距离为跨棒距值。

具体地，所述s5还包括以下步骤：

s51：根据要求，设计不同高度花齿数学模型；

s52：获取不同高度花齿数学模型对应的渐开线数学模型的理论坐标数据；

s53：根据所述渐开线数学模型的理论坐标数据，处理获得渐开线数学模型的实际坐标数据；

s53：根据所述渐开线数学模型的实际坐标数据，设计相对位置花齿所用的量棒实际尺寸；

s54：根据所述量棒实际尺寸，测量得到所量棒最高点之间的距离。

具体地，重复所述s51-s54步骤，计算出不同高度花齿数学模型相对应的量棒实际尺寸，根据不同的量棒实际尺寸，计量不同的跨棒距，将不同的跨棒距通过公式获得所述花键数学模型的跨棒距的平均值。

本实施例2提供了一种花键量规跨棒距平均值的测量方法，通过操控模块，对花键进行测量，并且得到量棒的尺寸，测量的范围很广，几乎包括国标中规定的所有跨棒距，不需要准备量棒，设备简单，通过命令宏对模块进行程序化，操作简单，提高花键量规跨棒距的测量效率，重复测量跨棒距或测量不同跨棒距，只需要重复采集花键中不同花齿的理论坐标数据值，通过控制模块设计出相对的量棒，根据不同量棒的实际尺寸计量获得不同跨棒距或跨棒距的平均值。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。