一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法

摘要

本发明公开了一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法。采用四轴跟踪式联动运动结构，配以随动进给的测头装置，以联动坐标变换数学模型，实现曲轴主轴颈、连杆轴颈的直径、圆柱度误差、锥度误差、轴线平行度误差以及相位角误差等关键参数的检测。在曲轴的测量过程中，为实现对轴颈各参数的检测，使随动测头根据轴颈位置的变化，实时调动各轴运动，使测头与轴颈时刻保持正确接触，且接触位置处于规定范围内。各轴联动进行工作，既实现了曲轴各参数的全自动测量，又提高了检测精度和效率。

主权项

一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，基于四轴联动的运动系统，其特征在于：采用被动式随动测头，在随动过程中测头始终与曲轴保持接触，在测量过程中，计算机精确控制各轴联动的运动，保证连杆轴颈中心始终处于测头延长线上，且接触位置在±δ范围内变化，将主轴颈中心，连杆轴颈中心，测杆轴线在一条直线上时测头位置设为测量起始位置，测量过程中各轴运动满足给定的数学关系，测量数据分段补偿，最终实现各参数的全自动测量与分析；测量过程中各轴运动满足给定的数学关系是指：在对每段连杆轴颈的测量过程中，为保证连杆轴颈与测头正确有效接触，测头在XOY平面的投影位置坐标应满足如下数学关系：即A0为连杆轴颈中心的初始位置，B0为测头中心初始位置，主轴任意转动角度θ，X、Y、Z三轴从动匀速运动，转动角度θ后，连杆轴颈中心所处位置为A1，测头所处位置为B1；测头在YOZ平面的投影位置坐标应满足如下数学关系：即L为连杆轴颈的有效测量长度，将轴段除去两端过渡圆角部分的轴向长度作为有效测量长度，每段有效长度最低位置定为Z轴初始位置，该段有效长度最高位置为测量终点；规定当测头在Z轴方向上从初始位置运动到最终位置，测头完成相对连杆轴颈整三周的旋转，B0为测头所处的初始位置，当转台转动角度θ后，测头所处位置为B1；X、Y、Z三轴采用直线插补方式配合运动，最终实现测头随动的测量方式。