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資料簡介
1凸輪軸的概述
凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于自動化機(jī)械、精密儀器、自動化控制系統(tǒng)中，作為發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，凸輪軸是影響發(fā)動機(jī)氣門開閉間隙大小和配氣效率的主要因素。隨著凸輪軸自動化加工水平的不斷提高，為了高精度、率地檢測凸輪軸，并正確處理、評定它的各項(xiàng)工藝誤差，及時(shí)快速地反饋凸輪軸的質(zhì)量信息，傳統(tǒng)的光學(xué)機(jī)械量儀以及采用人工數(shù)據(jù)處理的方法，已不能適應(yīng)凸輪軸工藝質(zhì)量管理的實(shí)際檢測需要。為此廣州威而信精密儀器有限公司研制了基于計(jì)算機(jī)為檢測、處理核心的L系列凸輪軸測量儀，它可以實(shí)現(xiàn)對凸輪軸加工質(zhì)量的、高精度檢測，從而對凸輪軸磨床的磨削工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。
發(fā)動機(jī)凸輪軸的測量包括與設(shè)計(jì)有關(guān)因素的測量項(xiàng)目和與質(zhì)量管理有關(guān)因素的測量項(xiàng)目。L-2000型凸輪軸測量儀的主要功能有：
（1）檢測凸輪軸的軸頸（凸輪軸的裝配基準(zhǔn)）誤差（圓度，跳動）；
（2）檢測凸輪軸的桃型（包括基圓段，爬行段，升程段等）誤差；
（3）檢測凸輪軸的鍵槽（或定位銷）與參考桃的相位角度；
（4）檢測凸輪軸的各個(gè)桃型與參考桃的相位角度；
（5）計(jì)算凸輪軸的各個(gè)桃型輪廓的相鄰誤差；
（6）計(jì)算凸輪軸的各個(gè)桃型輪廓zui大升程和高度；
（7）具有偏心修正功能，可以zui大限度的減少由于凸輪軸各個(gè)桃型輪廓不同心而引起的附加測量誤差；
（8）具有靈活的參數(shù)設(shè)置功能和方便的桃型升程表修改功能，被檢凸輪軸的軸頸和桃型輪廓的個(gè)數(shù)可自由設(shè)定，可以適應(yīng)不同廠家的使用需要；
（9）具有測試數(shù)據(jù)自動備份功能，以方便建立工藝質(zhì)量的過程控制和統(tǒng)計(jì)分析；
(10)提供有完善的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。打印升程誤差曲線，桃型輪廓的極坐標(biāo)誤差圖，每個(gè)桃型的升程誤差數(shù)據(jù)、理論升程表以及實(shí)際升程表等。
本文對凸輪軸測量儀中涉及的主要檢測功能、處理方法予以介紹。
2 定位基準(zhǔn)的檢測
在凸輪軸加工過程中，通常借助凸輪軸端面的鍵槽或定位孔作為角度基準(zhǔn)來完成后續(xù)的加工工序,因此在凸輪軸測量時(shí)需要確定凸輪軸端面的鍵槽或定位孔的中心位置——定位基準(zhǔn)。鍵槽的中心位置可以通過測量柱形鍵銷（要求與鍵槽緊密配合）的中心位置獲得；當(dāng)定位基準(zhǔn)是凸輪軸端面的定位孔時(shí)，可以通過測量定位銷（要求與定位孔緊密配合）的中心位置獲得定位孔的中心位置。按設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)選用測頭為球型測頭，由于測頭（球）與定位銷（圓柱）是點(diǎn)與線的接觸，其中心位置不易找準(zhǔn)，致使測量中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，重復(fù)性不好的情況。通過多種方法試驗(yàn)，也沒有取得滿意的效果。定位銷中心位置的測量，一度成為凸輪相位角度測量中的棘手問題。
通過進(jìn)一步的分析可知，定位銷雖不在凸輪軸的旋轉(zhuǎn)中心，但當(dāng)被測凸輪軸以其旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動時(shí)，定位銷的運(yùn)動軌跡是凸輪軸的同心圓，這樣，隨著測頭與定位銷接觸點(diǎn)位置的不斷改變，測頭將產(chǎn)生相應(yīng)位移（升降），因此，可以把定位銷看成是凸輪軸上的一個(gè)凸輪，這個(gè)凸輪的“桃尖”——定位銷中心的位置，則可按求解凸輪測量起點(diǎn)轉(zhuǎn)角類似的數(shù)據(jù)處理方法，用“敏感點(diǎn)法”[1] 予以求解，從而解決了定位銷中心位置的測量問題。
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