试论凸轮测量步长的优化设计.pdf

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1、试论凸轮测量步长的优化设计刘兴富(广州威而信精密仪器有限公司，陕西西安710075)摘要：对目前凸轮测量中的测量步长进行分析研究之后，发现了传统的测点布局的不合理性。提出应按凸轮公差要求进行凸轮测量步长的设计，并推导出了凸轮测点间距(角度间隔)的计算公式。关键词：凸轮；公差要求；测点步长DiscussionaboutCamMeasuringStepOptimalDesignMethodUUXingfu(GuangzhouWilsonPrecisionInstrumentCo．，Ltd．，Xi’anS

2、hannxi710075，China)Abstract：Afteranalyzingandresearchingofcurrentcainmeasurement，theirationalityoftraditionallayoutofmeasuringpointswasfound．Thedesignofmeasurementofearnstepaccordingtotolerancerequirementswasproposed，andcalculationformulaofcampitchofme

3、asurementpoints(angleintervals)wasderivedout．Keywords：Cam；Tolerancerequirements；Stepofmeasurementpoints0引言如图1所示，当以间隔采集测点的方式进行测量时，两相发动机凸轮升程是转角的非线性函数。对封闭的凸轮轮廓邻测点A和B之间的一段轮廓未被测量。假若未被测量轮廓曲型线本应实现连续性测量，但是，受测量仪器和测量条件的限线的曲率半径为，曲率中心为0，圆心角为／AOB=AO，制，目前只能以间隔采集测点的方

4、式进行测量，这就提出了凸则AABC的高CD就是漏测轮廓段的最大误差△r。轮测量步长应如何进行优化设计的方法问题。凸轮间隔采集测点测量时，测头所拾取的信息不是被测凸2测量步长优化设计的理论依据轮轮廓的全部信息，只是全部要素中的一部分。如果测点间距通常，测量方法的误差一般控制在被测件公差的—1过大，则丢失的信息太多，不能真实反映被测要素，影响测量。的准确性；如果测点间距太小。则会给出大量数据，同样会给如果将凸轮升程测量的方法误差取为△=(／rN~N测量带来影响，在目前凸轮测量、数据处理的条件下，则会降凸

5、轮的升程公差)，并以此为依据来求解测量步长(角度间低测量的效率。因此，测量步长的设计方法合理与否，既影响凸轮的测量准确度，又影响凸轮的测量效率。所以，研究凸轮隔)，就可以保证未被测量轮廓部分的升程不会超出公差要求。测量步长如何优化设计的方法问题，在凸轮自动化连续性测量尚未普及的今天，就显得非常重要了。3优化测量步长(测点间距)的求解与校正如果以Ah：为依据求解凸轮测点间距，则被测轮廓两1间隔采集测点的漏测误差测点问所对应的中心角△为：平面测头=⋯滚柱测头△=8r~lT一r(2)这里应指出，两测点问圆

6、弧所对应的中心角△目和所对应的凸轮转角△并不一定相等，现以S195型柴油机凸轮为例讨论如下：当用平面测头测量时(图1(a))，由于测头轴线D和olI通过凸轮旋转中心0，且分别平行于圆弧中心0和接触点A、B的联线AO、BO，即0，∥AO、01I／／BO，所以△：图1间隔采集测点测量A0。当用滚柱测头测量时(图1(b))，由于测头轴线与测点研究与开发．A．．u．t．o．．m．．o．b．．i．1e。．P．．a．．r．ts．．．2．，011．01．．。．——O60联线如行以算表明垫=0．94【)_97IN~

7、LA的不均匀度不大I可以图2所示，设凸轮的顶而同圆半释径为r，以¨顶币冈圆段毋的圆心和dO‘‘苎示)联线D要曼喜．(如图2(a)所认为,而da=，即，则在AO00中，按正弦定律，可得到““√厂3r—1(1i一—r2—IT(4)同理，可得过渡圆段两测点子间距所对应的转角(5)对于凸轮的“迟钝区域”和“敏感区域”的差异，测点间距求解时没有考虑，为了使凸轮的测点间距更符合实际，对凸轮的“迟钝区域”应取较大的测点间距，凸轮的“敏感区域”应取较小的测点间距。这里，依据升程变化率理论，通过测点间距两端点升程变化

8、率的几何平均值，对式(3)、(4)、(5)求解出的△值进行校正，校正系数为√(6)式中：h⋯、h为测点间距两端点的升程变化率。例如，S195型柴油机配气凸轮(用平面测头测量)，凸轮“敏感区域”(40。～48。)按式(3)计算出的角度间隔为△=7。5427”8。，当考虑升程变化率的影响时，即将已知h，fl、=图2凸轮测点间距转角h)=10．8740、hI】=^】=12．6641代入式(6)得k=0．2061一O．2，校正后的角度间隔为(rl+r)siI1(0一OL)=』