一种凸轮轴轴向尺寸测量方法技术

本发明专利技术涉及一种凸轮轴轴向尺寸测量方法，确定凸轮轴的测点，在凸轮轴的各测点旁通过基座安装测头，移动基座使得各测头随基座移动并且先后接触对应测点，记录各测头接触对应测点时自身的移动距离；本发明专利技术采用比较法，选定一合格工件作为标准件，以标准件为基准，测量各测头相对于凸轮轴标准件各测点的位移量，采用相同的方法测量测头相对于待测工件各测点的位移量，计算相对尺寸偏差，该相对尺寸偏差实质上是待测工件相对于标准件的尺寸偏差，并且通过相对尺寸偏差的计算还消除了测量装置的系统误差，取相对尺寸偏差与凸轮轴标准件实际轴向偏差之和作为待测工件的实际轴向偏差，通过实际尺寸偏差与理论轴向尺寸即可确定待测凸轮轴的实际轴向尺寸。

Method for measuring axial dimension of camshaft

The invention relates to a camshaft axial dimension measuring method, measuring point of the camshaft, the camshaft side of each measuring point by measuring head base installation, mobile base makes the measuring head with moving base and has corresponding contact points, record the probe contacts the moving distance of the corresponding measurement points; the the invention adopts comparative method, select a qualified workpiece as standard parts, standard parts as the reference measurement, each measuring head camshaft standard parts of the measuring point displacement relative to the amount in the same way of measuring head relative to the measured displacement point of the workpiece to be measured, calculating the relative size of the deviation, the relative size of material deviation is to be measured relative to the workpiece size deviation of standard parts, and by calculating the relative size deviation also eliminates the systematic error of the measurement, the relative size of the camshaft standard deviation and the actual axis The actual axial dimension of the camshaft to be measured is determined by the sum of the deviations as the actual axial deviation of the workpiece to be measured.

【技术实现步骤摘要】
一种凸轮轴轴向尺寸测量方法
本专利技术涉及一种凸轮轴轴向尺寸测量方法，属于凸轮轴测量

技术介绍
在凸轮轴生产过程中，轴向尺寸是相当重要的尺寸。通常采用高度尺或三坐标机来测量此尺寸，若用高度尺不仅效率低而且精度差，若用三坐标机则成本过高。因此，对于轴向尺寸的检测大多采用位移传感器，而位移传感器的成本相对较高，目前产品数量大，要求严(要求每支都提供轴向尺寸检测数据)，无异大大提高了厂家的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种低成本、高效率、高精确度的凸轮轴轴向尺寸测量方法。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种凸轮轴轴向尺寸测量方法，包括如下步骤：(1)取轴向尺寸符合设计要求的合格工件作为凸轮轴标准件，确定凸轮轴的测点，记录待测凸轮轴理论轴向尺寸和凸轮轴标准件各测点的实际轴向偏差standard_offset_Pi，其中i∈[1，N]，N为凸轮轴的测点数量；(2)安装凸轮轴标准件，通过基座安装测头，调整各测头的安装位置，使得各测头分别靠近凸轮轴标准件的各测点；(3)沿轴向移动基座，各测头随基座移动并且先后接触对应测点，记录有测头接触对应测点时基座的移动距离，当各测头均与对应的测点接触后停止移动，确定各测头在与对应的测点接触时自身的位移量standard_measurement_Si；(4)取下凸轮轴标准件并安装待测的凸轮轴工件，重复步骤(3)，确定各测头在与对应的待测凸轮轴测点接触时自身的位移量part_measurement_Si；(5)计算待测凸轮轴各测点相对于凸轮轴标准件的相对尺寸偏差part_offset_Si，part_offset_Si＝part_measurement_Si-standard_measurement_Si；(6)计算待测凸轮轴各测点的实际尺寸偏差part_offset_Pi，计算公式为part_offset_Pi＝standard_offset_Pi+part_offset_Si，通过待测凸轮轴各测点的实际尺寸偏差part_offset_Pi与待测凸轮轴理论轴向尺寸确定待测凸轮轴的实际轴向尺寸。步骤(3)和步骤(4)中确定各测头在与对应测点接触时自身位移量的具体内容为，通过光栅尺测量基座的移动距离并将测量数据实时反馈至计算机，对测头状态进行编码，测头未触碰测点记为“0”，测头接触测点记为“1”，则所有测头在同一时刻的状态编码为N位二进制编码，该N位二进制编码中各位与各测头按轴向顺序一一对应，定义该N位二进制编码为状态码Fi，初始状态码F0为N位全零二进制编码，移动过程中当出现测头状态编码改变时记录状态码Fi和此刻基座的移动距离，移动完成后对状态码Fi进行译码，获取状态编码改变时对应的测头的位移量。所述译码的具体内容为，将相邻两个状态码Fi和状态码Fi+1进行按位运算，当判断相邻两个状态码的第j位不同时，则状态码Fi+1生成时所对应动作的测头为第j个测头，j∈[1，N]，状态码Fi+1生成时基座的移动距离即为位于第j个测点旁的测头的位移量。步骤(2)中根据凸轮轴标准件的安装位置调整各测头的安装位置，使得测头距离测点1～3mm。由上述技术方案可知，本专利技术提供的凸轮轴轴向尺寸测量方法，通过在凸轮轴的各测点旁均安装测头，沿轴向移动各测头时，由于各测头与测点之间间距不同，各测头会先后接触对应的测点，通过记录各测头接触对应测点时自身的移动距离，可确定各测头与凸轮轴各测点之间的实际间距。本专利技术申请采用比较法，选定一合格工件作为标准件，记录凸轮轴标准件在各测点处的实际轴向偏差，以标准件为基准，测量各测头相对于凸轮轴标准件各测点的位移量，采用相同的方法测量测头相对于待测工件各测点的位移量，计算待测凸轮轴各测点相对于凸轮轴标准件的相对尺寸偏差，该相对尺寸偏差实质上是待测工件相对于标准件的尺寸偏差，并且通过相对尺寸偏差的计算还消除了测量装置的系统误差，取相对尺寸偏差与凸轮轴标准件(相对于理论尺寸)实际轴向偏差之和作为待测工件的实际轴向偏差，通过待测凸轮轴各测点的实际尺寸偏差与待测凸轮轴理论轴向尺寸即可确定待测凸轮轴的实际轴向尺寸。为提高测量效率、降低测量成本，本专利技术采用二进制编码解码的方式确定各测头各测头在与对应测点接触时自身的位移量，测量中，测头有两个状态，接触测点与未接触测点，由此对测头状态进行编码，测头未触碰测量面记为“0”，测头接触测量面记为“1”，则出现测头触碰测点时测头状态编码改变，由“0”跳变为“1”，本专利技术定义了状态码Fi，状态码Fi为各位与各测头按轴向顺序一一对应的N位二进制编码，代表所有测头在同一时刻的状态编码，出现测头触碰测点时，状态码Fi的某一位或几位数码跳变，当状态码Fi为N位全“1”二进制编码时说明所有测头均触碰对应测量面，此时可停止移动，进行数据分析；本专利技术中，测头和基座轴向移动的位移量是通过光栅尺测量的，记录每一次状态码跳变时光栅尺的测量数据，通过译码将记录的位移数据与该数据被记录时跳变的数码所对应的测头一一对应起来，即可得到各测头对应测点的相对位移量，由于各测头仅有两个状态，当测头触碰测点后，其状态编码跳转为“1”，并且继续移动时，该测头一直与测点保持接触，状态编码不变，因此，相邻两个状态码中若某位发生变化，则说明在后的状态码生成时发生变化的数码所对应的测头首次触碰了测点，由此可判断出各个测头在接触对应测点时自身的移动距离，通过一次移动可全面覆盖凸轮轴的所有测点，取下当前被测工件，安装下一根待测工件，归零，即可开始下一次测量，测量高效，并且整个测量不需要使用位移传感器，大大降低测量成本。与现有技术相比，本专利技术提供的凸轮轴轴向尺寸测量方法易于实施，通过测头一次性测量凸轮轴各测点的轴向尺寸，并且更换工件方便快捷，可批量检测，大大提高了工作效率；采用本专利技术批量测量凸轮轴不需要使用位移传感器，可大幅度降低测量成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细具体说明，本专利技术的内容不局限于以下实施例。以8凸轮桃的凸轮轴为例，选取各凸轮桃的侧面为测点，则测点数量为16，本专利技术提供的凸轮轴轴向尺寸测量方法，包括如下步骤：(1)取轴向尺寸符合设计要求的合格工件作为凸轮轴标准件，该凸轮轴标准件要求与待测凸轮轴为同型号工件，在精度较高的三坐标测量仪上测量该凸轮轴标准件的实际轴向尺寸并获取各测点的实际轴向偏差standard_offset_Pi，为方便记录，将实际轴向偏差standard_offset_Pi划分为正轴向偏差standard_offset_Pfj和反轴向偏差standard_offset_Prj，分别对应8个凸轮桃的正向侧和反向侧，其中i∈[1，16]，j∈[1，8]；(2)在开始测量产品前，首先将凸轮轴标准件装夹在偏摆仪两顶尖之间，在凸轮轴标准件的各凸轮桃的正向侧和反向侧均安装测头，由于有8个凸轮桃，则测头数量为16，8个测量左侧面(正向侧)，8个测量右侧面(反向侧)，通过基座固定各测头，调整各测头的位置，使得各测头在径向上可触碰测量面，并且与目标测量面相距1～3mm；(3)获取凸轮轴标准件对应的正向和反向位移量：沿轴向移动基座，通过光栅尺测量基座的移动距离并将测量数据实时反馈至计算机，首先沿正轴向(水平向左)同时移动基座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮轴轴向尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取轴向尺寸符合设计要求的合格工件作为凸轮轴标准件，确定凸轮轴的测点，记录待测凸轮轴理论轴向尺寸和凸轮轴标准件各测点的实际轴向偏差standard_offset_P

【技术特征摘要】
1.一种凸轮轴轴向尺寸测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取轴向尺寸符合设计要求的合格工件作为凸轮轴标准件，确定凸轮轴的测点，记录待测凸轮轴理论轴向尺寸和凸轮轴标准件各测点的实际轴向偏差standard_offset_Pi，其中i∈[1，N]，N为凸轮轴的测点数量；(2)安装凸轮轴标准件，通过基座安装测头，调整各测头的安装位置，使得各测头分别靠近凸轮轴标准件的各测点；(3)沿轴向移动基座，各测头随基座移动并且先后接触对应测点，记录有测头接触对应测点时基座的移动距离，当各测头均与对应的测点接触后停止移动，确定各测头在与对应的测点接触时自身的位移量standard_measurement_Si；(4)取下凸轮轴标准件并安装待测的凸轮轴工件，重复步骤(3)，确定各测头在与对应的待测凸轮轴测点接触时自身的位移量part_measurement_Si；(5)计算待测凸轮轴各测点相对于凸轮轴标准件的相对尺寸偏差part_offset_Si，part_offset_Si＝part_measurement_Si-standard_measurement_Si；(6)计算待测凸轮轴各测点的实际尺寸偏差part_offset_Pi，计算公式为part_offset_Pi＝standard_offset_Pi+part_offset_Si，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰平，侯纯烈，
申请(专利权)人：荆州环球汽车零部件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42