反向测绘方法
逆向测绘方法主要包括以下几种:
直接测量法
使用万能角度尺等角度测量工具,直接对斜齿轮的螺旋线与齿轮轴线的夹角进行测量。操作时,将万能角度尺的一边贴合齿轮轴线方向,另一边尽量贴合螺旋线,读取角度尺上显示的角度数值,此数值即为螺旋角的近似值。
滚印法 (粗略方法):操作步骤
:首先,准备一张白纸平铺在平整的桌面上,然后在斜齿轮的齿面上均匀地涂抹适量颜料(如红丹粉等),之后将齿轮放置在白纸上,轻轻滚动齿轮,使齿面的螺旋线在白纸上留下清晰的印痕。
计算原理及方法:在获得螺旋线印痕后,通过几何测量与三角函数关系来推算螺旋角。比如,测量出印痕在纸面上展开的直线长度L(可理解为螺旋线展开后的长度),同时测量出齿轮在相应滚动过程中所转过的轴向距离H(也就是齿轮沿轴向移动的距离)以及齿轮的分度圆直径d。根据螺旋线的几何性质可知,螺旋角的正切值tanβ = L/πd,或者通过测量印痕的倾斜角度,结合轴向距离与转过角度等关系,利用三角函数进一步换算出螺旋角。
公法线长度测量法 (结合跨齿数):理论依据:
对于斜齿轮,其公法线长度的测量值与螺旋角存在特定的数学关系。不同的螺旋角会导致在相同跨齿数下公法线长度有所不同,通过准确测量公法线长度以及合理选择跨齿数,并与理论计算公式进行对比分析,就可以推算出螺旋角数值。
具体操作及计算过程:首先,使用公法线千分尺准确测量斜齿轮在不同跨齿数k下的公法线长度W_k。然后,根据斜齿轮公法线长度的理论计算公式(该公式涉及模数m、压力角α、齿数z)。
接触式测量法
传统方法: 使用三坐标测量机(CMM),又称探针扫描,主要应用于由基本的几何形体(如平面、圆柱面、圆锥面、球面等)构成的实体的数字化过程,适用于测量实体外部的几何形状。采用该方法可以达到很高的测量精度(±0.5mm),但测量速度很慢,并易于损伤探头或划伤被测实体表面,而且价格较高,对使用环境也有一定要求。 激光扫描法非接触式测量法
其他非接触式测量方法:包括光栅面扫描法、点激光和线激光扫描法等。
逐层扫描法
方法描述:逐层扫描法是通过逐层扫描物体表面,获取每一层的数据,然后将这些数据拼接起来,形成三维模型。这种方法适用于复杂曲面的测量和建模。
三维激光扫描
方法描述:使用三维激光扫描仪将物体或部件表面扫描,通过获取大量点云数据,扫描到的物体或部件表面的每个细节都能被比较准确地捕捉到。这种方法适用于逆向工程和测绘,能够快速、高精度地获取三维模型数据。
数字摄像
方法描述:数字摄像机通过多角度拍摄物体或部件,再将这些控制点差异与一个已知形状的三维模型进行比对,从而得到物体或部件的三维点云数据。这种方法适用于需要高精度和多角度测量的场合。
结构光
方法描述:结构光利用数据投影光学理论,将一组光栅投影到要测量的物体或部件表面上,通过相应的光学传感器获取反射的光栅图案,计算机根据光栅图案从而计算出物体或部件的三维空间点坐标。这种方法适用于表面形状复杂且需要高精度测量的场合。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法取决于具体的应用场景和测量需求。在实际应用中,可能需要结合多种方法以获得最佳的测量结果。