일반기술

스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법

본 발명은 스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기존의 방법으로 측정하기 어려운 치형오차(tooth profile error) 및 옆줄오차(tooth trace error)를 전용측정기가 아닌 범용 3차원 측정기(CMM; Coordinate Measuring Machine)를 이용하여 컴퓨터 상에서 알고리즘에 의해 측정하도록 하는 스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 기존의 방법으로 측정되었던 스파이럴 베벨기어의 피치오차(인접피치오차 및 누적피치오차)를 더 정확하게 측정할 수 있는 스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법에 관한 것이다.스파이럴 베벨기어의 각종 형상 오차를 측정하는 방법에 있어서, 3차원 좌표측정기를 이용하여 가공된 스파이럴 베벨기어 형상의 불연속점에 대한 3차원 좌표를 측정하는 단계; 상기에서 측정된 3차원 좌표값을 이용하여 일반적인 피팅(fitting) 방법으로 3차원 공간에서의 곡선 수식인 아래 공식의 버추얼 기어 모델(Virtual Gear Model; VGM)을 구성하는 단계; [IMAGE 32] 여기서, u : 인볼루트(Involute) 치형 방향에 대한 매개변수 w : 스파이럴(Spiral) 곡선 방향에 대한 매개변수 P i,j : n×m개의 제어 포인트에 대한 미지수 R i,p (u), R j,q (w) : u, w 방향에 대한 피팅 보간 함수 주어진 기어설계 데이터 및 사양으로부터 구형(Spherical) 인볼루트 좌표에서 아래의 공식과 같은 소프트웨어 기준 모델(Software Master Model; SMM)을 구성하는 단계; [IMAGE 33] 여기서, [IMAGE 34] : u 방향 좌표 변환 행렬 [IMAGE 35] : w 방향 좌표 변환 행렬 상기 소프트웨어 기준 모델(SMM)과 상기 버추얼 기어 모델(VGM)을 비교하여 아래의 공식이 최소가 되도록 해당 측정항목에 대하여 회전하는 단계; [IMAGE 36] 여기서, Rot(X,θ) : X, θ방향에 대한 회전 변환 행렬 V(i) : 회전 변환 중심좌표 상기 소프트웨어 기준 모델과 버추얼 기어 모델과의 차이로부터 해당 측정 항목에서 치형 오차 및 옆줄 오차를 최대 오차 및 최소 오차의 합으로 아래 공식, - 치형 오차(Tooth Profile Error) : [IMAGE 37] - 옆줄 오차(Tooth Trace Error) : [IMAGE 38] 으로 구하는 단계; 및 상기 스파이럴 베벨기어의 단일 피치오차를 아래 공식, [IMAGE 39] 여기서, [IMAGE 40] : i번째 이(teeth)의 단일 피치오차 [IMAGE 41] : w=0.5에서의 피치 원형 직경(PCD; Pitch Circle Diameter) [IMAGE 42] : i번째 이의 정렬 각도 n : 이 갯수 i : 이 인덱스 으로 구하는 단계;를 포함하고, 상기 버추얼 기어 모델(VGM)은, 가공된 기어 치형(Tooth Shape)을 3차원좌표측정기(CMM; Coordinate Measuring Machine)로 측정하여 스파이럴 베벨기어의 측정항목으로 구성되는 공식이고, 상기 소프트웨어 기준 모델(SMM)은, 상기 버추얼 기어 모델(VGM)에 의해 측정된 치형과의 비교를 위한 기준 치형으로서, 기어설계 사양에서 구형 인볼류트 치형(Tooth Shape)으로 구성된 기준 설계 공식인 것을 특징으로 하는 스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법.