高ねじれ角はすば歯車の歯面形状精度の斜入射レーザー干渉法による非接触測定

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650143
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 藤尾 博重 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90026097)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保 愛三 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027899)
• Keywords: 斜入射干渉法 / レーザ / 位相シフト法 / 位相 / 位相接続 / 画像処理 / デジタルデータ / CCDイメージセンサ

Research Abstract

本研究では,斜入射レーザー干渉法を適用したはすば歯車歯面の非接触設定において,従来解決しえなかった問題である干渉縞像上の特定の位置を必要としない測定原理を提示した.また,その方法の有効性を実証するためにモジュールの大きい歯車歯面を測定対象として検証を行い,さらに,干渉縞像の縞密度を軽減する方法を含め,測定光学系の精度,データの処理方法,干渉縞測定法を再検討した.その結果,以下のことが達成された.
(1)従来の測定方法では,干渉縞像上において,歯先および上端面の輪郭像の交差(基準点)を必ず含むことを前提とした.すなわち,測定対象領域を分割し,各測定領域に対するビームの照射により得た干渉縞像に常にその基準点となる箇所が存在しなければならなかった.本研究では,その従来の方法を脱却して,前述の特定の基準点が干渉縞上に存在しない場合でもCCD上の干渉縞像と,被測定対象歯面の位置対応をはかる手法を開発した.この方法の適用により,斜入射レーザ干渉測定法で計測可能な歯車諸元が広げうる可能性を示した.また,この測定法と位置対応法ははすば歯車の測定にも適用可能とするものである.
(2)データ処理方法の中でも最もアルゴリズムが複雑で,且つ信頼性に疑問のあった撮影像とシミュレーション像との一致方法について,従来のものよりもアルゴリズムを簡略化し,より精度の高い一致が図れるようにした.
(3)干渉縞密度の軽減法として従来に開発された測定法よりも簡便で確実な測定法を提案し,その効果を実験により実証することができた.またこの測定法は,(1)の歯面を分割して測定する際にも有効であることを確認した.

Research Products

• [Publications] 藤尾博重: "歯車歯面形状のレーザー干渉測定における縞密度軽減を目的とした新光学系"日本機械学会論文集(C級). 65-631. 1125-1131 (1999)
• [Publications] Hiroshige Fujio: "New Optical System for Reducing the Interference Fringe Density in Laser Interferometric Measurement of tooth Flank Form of a Gear"International Journal of Japan of Mechanical Engineers. 43. (2000)