大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪(08级测控二班第一组软件组).docVIP

成 绩 专业综合课程设计 设计说明书 设计题目：专题名称：报告人姓名：同组人姓名：专业：年级：指导教师：辅导教师：– 2012年1月15日 重庆大学光电工程学院 20年1月 专业综合课程设计设计说明书 撰写要求 整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容； 设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德； 设计说明书内容包括：摘要、目录（标题及页次）、设计任务书、总体设计（设计任务分析与创新点的构思、测控仪器若干设计原则的考虑、测控仪器若干设计原理的讨论、测控仪器工作原理的选择和系统设计、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献； 设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语； 说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准； 设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论； 为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用； 全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位（采用国际单位）； 设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。 王代华 2003年12月第一稿 2004年12月修改 2005年12月第二次修改 2007年1月第三次修改 2009年1月第四次修改2012年1月第次修改  摘 要 齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。随着大齿轮在工业工程等方面的广泛应用，对大齿轮的精度要求越来越高。针对大齿轮的齿形误差的测量，本文提出了用测量头的直线运动轨迹做基准来在未检测大齿轮渐开线齿形误差的方法，设计了集机械、光电、计算机一体化的在位测量仪器。在总体设计中阐述了大齿轮在位测量系统的工作原理及系统组成的各个部分，在关键的机械装置的设计中提出了坐标统一的思想，建立了齿形部分理论渐开线数学模型和测量头轨迹方程，采用了高精度的定位方法，根据测量头所采集的齿轮误差信息，通过光电系统对测量头信号的调理，完成了实际齿轮齿廓的测量，软件子系统的设计是基于Visual C++，构建了测控系统人机交互平台，实现了误差的自动采集、处理、存储、显示、打印。 关键词：大齿轮齿形误差直线基准在位检测Visual C++ 目 录 摘要……………………………………………………………………………………………3 目录……………………………………………………………………………………………5 1 专业综合课设计设计任务书 7 2 总体设计 8 2.1 引言 8 2.2 设计任务分析与创新性设计 8 2.3 测控仪器设计原则考虑 10 2.4 测控仪器若干设计原理讨论 12 2.5 大型齿轮渐开线齿形误差在位检测的主要方法 13 2.6大型齿轮渐开线齿形误差在位检测系统工作原理的选择 14 2.7 测量系统设计 21 3 精度设计与误差分配 24 3.1 精度设计 24 3.2 误差分析 24 3.2.1 机械子系统误差 24 3.2.2 电气子系统误差 25 3.3.3 软件子系统误差 25 3.3.4 其余误差 25 3.3 误差分配 25 4 软件系统设计 26 4.1概述 26 4.2总体设计 26 4.3数据处理部分 29 4.3.1被测齿轮基本尺寸的计算 29 4.3.2定位球直径的范围 29 4.3.3采样范围及采样次数 30 4.3.4计算理论渐开线各采样点的坐标 30 4.3.5确定定位球球心位置 32 4.3.6 计算测量头坐标 33 4.3.7 齿形公差的计算 34 4.3.8精度等级的判定 35 4.4 界面显示部分 37 4.4.1 软件主界面 37 4.4.2 输入齿轮参数对话框 37 4.4.2.1 参数初始化界面 37 4.4.2.2参数输入错误对话框 38 4.4.2.3参数输入正确对话框 38 4.4.3定位球直径和跨齿数显示和录入 39 4.4.3.1定位球显示操作 39 4.4.3.2选择合适的定位球直径参数输入和跨齿数的输入 40 4.4.4 测量结果数据显示 40 4.4.5 帮助对话框 41 4.4.6 生成模拟数据 42 4.5系统的硬件接口 42 4.5.1 USB总线接口 43 4.5.2 齿形误差信息采集 44 4.5.3 步进电机控制 45 4.6 精度分析 46 4.6.1 数据处理误差 46 4.6.2 迭代误差 4