CN102198634B - 一种在机测量曲轴轮廓的测量方法及装置 - Google Patents

一种在机测量曲轴轮廓的测量方法及装置 Download PDF

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CN102198634B CN 201110055011 CN201110055011A CN102198634B CN 102198634 B CN102198634 B CN 102198634B CN 201110055011 CN201110055011 CN 201110055011 CN 201110055011 A CN201110055011 A CN 201110055011A CN 102198634 B CN102198634 B CN 102198634B
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Abstract

本发明涉及一种在机测量曲轴轮廓的测量方法和装置。该方法充分利用了数控非圆磨床各个轴本身的高精度运动性能,通过安装在相应位置的位移测量装置返回位移数据，然后充分利用曲轴非圆磨削运动模型本身的特点来控制砂轮架相对于头架做跟随运动，安装在导轨上测头,在汽缸的作用下,只需做小幅的往复运动即可使测头与工件保持接触。按顺序采集机床轴位移、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
轴位移及楔形测头上光栅的读数，对以上数据采用圆度评定方法进行处理，即可得到准确的曲轴轮廓误差。本发明在很大程度上减轻了对曲轴轮廓专用检测设备的依赖,利用数控磨床本身的运动特性及相应装置，即可实现对曲轴轮廓误差进行在机检测,大大提高了曲轴非圆磨削的检测效率。

Description

一种在机测量曲轴轮廓的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及一种在机测量曲轴轮廓的测量方法及装置。
背景技术
非圆磨削技术即为                                               
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE002
—
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE004
轴同步协调运动的磨削技术，是近年来国外新开发的一种跟踪磨削技术，它是磨床头架（轴）带动工件旋转，同时磨床砂轮架（X轴）根据头架指令随动跟踪进行磨削的一种技术。相对于普通的曲轴磨削技术,曲轴非圆磨削技术引入了更多影响曲轴工件几何尺寸和形状误差的因素，因此有进行误差补偿的必要，进行误差补偿的前提是知道误差的具体大小，因此便需要对曲轴的轮廓误差进行测量。但目前，对曲轴轮廓的检测大多依赖于专用的曲轴轮廓测量仪，它是独立于曲轴磨床的专用检测设备，因此每次测量都需要将曲轴从磨床上拆下，然后再安装到测量仪上，如果测量结果不合格，就需要再反向重复上述过程，这种方法的效率显然不高。而且在曲轴的装卸过程中，由于安装误差、机床机械特性等原因，必然产生一些附加的误差，这对对精度要求很高的磨削加工而言是很不利的，应予以避免。因此，实现曲轴轮廓的在机检测成为提高曲轴非圆磨削的效率和加工质量的必要方法。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种在机测量曲轴轮廓的测量方法及装置。该方法利用安装在砂轮架上的辅助机构和曲轴磨床本身的机械结构，即可完成专用曲轴轮廓测量仪所完成的工作，且该装置的机械结构简单，有很强的可移植性。
为了达到上述目的，本发明的构思是：充分利用曲轴非圆磨床
Figure 389595DEST_PATH_IMAGE002
轴和轴的高精度运动性能以及机床本身自带的位置测量系统返回的位置数据，通过曲轴非圆磨削的运动模型来控制
Figure 626858DEST_PATH_IMAGE002
轴和
Figure 503547DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动，并通过安装在测头后方的汽缸，保持测头与被测工件接触。在测量过程中，按照时间顺序采集机床
Figure 326010DEST_PATH_IMAGE002
轴和
Figure 655360DEST_PATH_IMAGE004
轴的坐标值以及测头的位移值。在测量过程结束后，对这三组数据用圆度评定方法进行处理，即可实现曲轴轮廓的在机测量。该装置及方法，方便在机对曲轴轮廓进行测量，可以取代传统曲轴轮廓测量中使用的专用测量仪器。
根据上述构思，本发明采用以下技术方案：
一种在机测量曲轴轮廓的测量方法，其操作步骤为：
1） 根据曲轴非圆磨削的几何特性，设定几何参数
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 41211DEST_PATH_IMAGE006
为砂轮中心到曲轴回转中心的距离、
Figure 710089DEST_PATH_IMAGE008
为曲轴的偏心距、
Figure 601708DEST_PATH_IMAGE010
为曲轴连杆颈的半径、
Figure 356037DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 155366DEST_PATH_IMAGE004
轴光栅采集到的坐标值、
Figure 678751DEST_PATH_IMAGE014
为测头光栅采集到的坐标值、
Figure 108595DEST_PATH_IMAGE016
为联动轴
Figure 412538DEST_PATH_IMAGE004
轴的坐标值、
Figure 687661DEST_PATH_IMAGE018
为曲轴连杆颈转角的坐标值；
2） 求出测量时，旋转轴
Figure 393449DEST_PATH_IMAGE002
轴和联动轴
Figure 728615DEST_PATH_IMAGE004
轴的坐标值和
Figure 598668DEST_PATH_IMAGE016
；
3） 根据求得的
Figure 96646DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 930610DEST_PATH_IMAGE016
，编写模拟曲轴非圆磨削加工过程中轴、轴联动的测量程序；
4） 用油缸将测量机构推至规定位置，打开汽缸，使测头借助机床本身的运动，与被测量工件保持接触；
5） 运行测量程序，分别从
Figure 178554DEST_PATH_IMAGE002
轴、
Figure 121102DEST_PATH_IMAGE004
轴和测头光栅中采集坐标值
Figure 621354DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 41971DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 514541DEST_PATH_IMAGE014
；
6） 测量结束后，先控制测量机构退回原来位置,再将
Figure 690307DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 615538DEST_PATH_IMAGE012
和上传至上位机，采用圆度评定方法进行处理，即可得到准确的曲轴轮廓的加工误差。
上述步骤2）中计算用于确定测量曲轴工件
Figure 963659DEST_PATH_IMAGE002
轴和砂轮架轴的运动坐标
Figure 722854DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 750853DEST_PATH_IMAGE016
，其方法如下：
（1）求出曲轴回转中心到测头与曲轴连杆颈切点的距离
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE020
：
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE022
（2）求出与曲轴转角
Figure 57069DEST_PATH_IMAGE018
对应的砂轮架
Figure 246742DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动坐标：
       
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE024
上述步骤6）中对所测得的数据
Figure 774992DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 138978DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 499552DEST_PATH_IMAGE014
进行圆度评定，其方法如下： 
   （1）为了方便的处理数据，以曲轴回转中心为原点，在与主轴垂直的平面上，砂轮架进给方向为
Figure 886671DEST_PATH_IMAGE004
轴，相应垂直方向为
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE026
轴，建立直角坐标系，如图6所示。
将
Figure 318789DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 271702DEST_PATH_IMAGE014
通过坐标转换，转化为
Figure 68756DEST_PATH_IMAGE020
，即为：
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE028
（2）然后求出连杆颈的偏心距
Figure 739909DEST_PATH_IMAGE008
；
通过对曲轴运动模型的分析，可以认为曲轴回转中心运动0度和180度对应的两个
Figure 913402DEST_PATH_IMAGE020
之和是
Figure 986400DEST_PATH_IMAGE008
的两倍，如图6所示。
所以，取
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE030
对应的
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE034
对应的
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE036
       则：
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE038
    （3）计算出
Figure 78990DEST_PATH_IMAGE008
后，可以通过和
Figure 949043DEST_PATH_IMAGE020
计算每个点对应的连杆颈半径
Figure 814230DEST_PATH_IMAGE010
，在计算之前，为了方便处理，把
Figure 15405DEST_PATH_IMAGE020
=0的两个角度常量定义为
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 661150DEST_PATH_IMAGE040
处于第二象限，
Figure 910865DEST_PATH_IMAGE042
处于第三象限。则根据上图，可得： 
          
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE046
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE048
    
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE052
    
    （4）得到每个点所对应的
Figure 83090DEST_PATH_IMAGE010
后，以连杆颈中心为原点，曲轴回转中心与连杆颈中心的连线为轴，建立直角坐标系，如上图所示。利用
Figure 525889DEST_PATH_IMAGE010
和相应的
Figure 641613DEST_PATH_IMAGE018
计算每个点在其中的坐标，形成一个点圆。
计算方法：，
Figure 2011100550116100002DEST_PATH_IMAGE058
（5）最后利用最小二乘法对圆度误差进行评定，即可得到准确的曲轴轮廓的加工误差。
一种应用于上述方法的在机测量曲轴轮廓的测量装置，包括测头导轨、测头、汽缸、油缸及测量机构导轨。其特征在于：所述测头为装有光栅的楔形测头，该测头与所述测头导轨滑配，测头的后端固定连接两个汽缸的活塞杆，所述测头导轨和汽缸固定安装在一个小平台上，构成测量机构；该小平台和所述测量机构导轨滑配，所述小平台后端固定连接所述油缸的活塞杆，所述测量机构导轨和油缸固定安装在磨床的砂轮架上；其工作如下：
（1）在机床进行曲轴磨削加工时，测量机构通过连接在其后端油缸的驱动下沿导轨缩回，不会对正常的磨削加工过程产生影响；进行曲轴轮廓测量时，测量机构在其后端油缸的驱动下沿导轨伸出，当测量机构到达测量位置时，用高精度挡块将测量机构固定；
（2）上述步骤中提及的测量机构由导轨、汽缸和光栅组成，当测量机构位置固定后，打开汽缸，楔形测头会在汽缸和机床本身运动的作用下，与被测工件保持接触；安装在导轨上的光栅则会采集测头的位移数据。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：不必采用专用的曲轴轮廓测量仪来实现对曲轴轮廓的测量；对工件进行测量时，不需要将曲轴从磨床上拆下，直接在机床上对曲轴轮廓进行测量即可。
附图说明
图1是曲轴连杆颈一般测量位置示意图。
图2是本发明中所述测量过程起始位置示意图（测量工位）。
图3是本发明中所述测量过程一般位置示意图(测量工位)。
图4是本发明中所述磨削加工时测量装置所处位置图（加工工位）。
图5是测量装置在砂轮架上的安装位置示意图（图中测头已放出，处于测量工位）。
图6是测量过程中的坐标系。
图7是本发明所述测量过程的操作流程图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图说明如下：
实施例一：
参见图2、图3和图5，本在线测量曲轴轮廓的测量装置包括所述测头（2）为装有光栅的楔形测头，该测头（2）与所述测头导轨（3）滑配，测头（2）的后端固定连接两个汽缸（7）的活塞杆，所述测头导轨（3）和汽缸（7）固定安装在一个小平台（4）上，构成测量机构；该小平台（4）和所述测量机构导轨（6）滑配，所述小平台（4）后端固定连接所述油缸（5）的活塞杆，所述测量机构导轨（6）和油缸（5）固定安装在磨床的砂轮架（8）上。
实施例二：
参见图1和图4，本在机测量曲轴轮廓的测量方法是：
为了获取完整的曲轴径向位移信息，
Figure 543710DEST_PATH_IMAGE016
中的机械安装参数
Figure DEST_PATH_IMAGE060
还需要预先确定，其数值与测量小平台（4）在测量工位的定位位置有关。利用一个半径已知的标准圆形工件，可将
Figure 86686DEST_PATH_IMAGE060
计算出来。
进行测量时，要注意将砂轮架沿
Figure DEST_PATH_IMAGE062
轴导轨运动到测量工位，将砂轮架的位置让出，此时才能用油缸（5）将测量平台推出，进行后续动作。
计算用于确定测量曲轴工件轴和砂轮架
Figure 298542DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动坐标
Figure 55145DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 706707DEST_PATH_IMAGE016
，其方法如下：
1)    求出曲轴回转中心到测头与曲轴连杆颈切点的距离
Figure 752023DEST_PATH_IMAGE020
：
2)   求出与曲轴转角对应的砂轮架
Figure 908701DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动坐标
Figure 175734DEST_PATH_IMAGE016
：
       
Figure 374634DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 840251DEST_PATH_IMAGE018
为曲轴连杆颈转角；
Figure 99194DEST_PATH_IMAGE016
为曲轴连杆颈转角
Figure 915840DEST_PATH_IMAGE018
处砂轮中心的位置；
Figure 652852DEST_PATH_IMAGE020
为曲轴连杆颈转角
Figure 176237DEST_PATH_IMAGE018
处测头的位置；
Figure 668398DEST_PATH_IMAGE060
为测量机构的机械安装常数，以保证能够容纳测量装置；为曲轴偏心距，为曲轴连杆颈的半径。
然后，根据上述计算结果编写测量程序。由汽缸将测量机构推至测量工位，代开汽缸，使测头与被测工件保持接触。运行测量程序，分别从
Figure 890935DEST_PATH_IMAGE002
轴、
Figure 226102DEST_PATH_IMAGE004
轴和测头的光栅采集坐标值
Figure 17340DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 96154DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 656449DEST_PATH_IMAGE014
，程序结束后,先控制测量机构退回原来位置,再将
Figure 162516DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 378734DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 323556DEST_PATH_IMAGE014
上传至上位机。
最后对所得到的数据
Figure 676040DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 680905DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 118840DEST_PATH_IMAGE014
进行圆度评定，其方法如下： 
    1）为了方便的处理数据，以曲轴回转中心为原点，在与主轴垂直的平面上，砂轮架进给方向为
Figure 539457DEST_PATH_IMAGE004
轴，相应垂直方向为
Figure 74344DEST_PATH_IMAGE026
轴，建立直角坐标系，如图6所示。
设定曲轴回转中心到测量片的距离为
Figure 922214DEST_PATH_IMAGE020
，则可以将
Figure 909761DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 134069DEST_PATH_IMAGE014
通过坐标转换，转化为
Figure 461146DEST_PATH_IMAGE020
，即为：
Figure 807813DEST_PATH_IMAGE028
2）然后求出连杆颈的偏心距
Figure 220340DEST_PATH_IMAGE008
；
通过对曲轴运动模型的分析，可以认为曲轴回转中心运动0度和180度对应的两个
Figure 45077DEST_PATH_IMAGE020
之和是
Figure 226659DEST_PATH_IMAGE008
的两倍，如图6所示。
所以，取
Figure 744228DEST_PATH_IMAGE030
对应的
Figure 644051DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 210162DEST_PATH_IMAGE034
对应的
Figure 308568DEST_PATH_IMAGE036
       则：
Figure 934721DEST_PATH_IMAGE038
    3）计算出
Figure 384157DEST_PATH_IMAGE008
后，可以通过和
Figure 644554DEST_PATH_IMAGE020
计算每个点对应的连杆颈半径
Figure 503926DEST_PATH_IMAGE010
，在计算之前，为了方便处理，把
Figure 112762DEST_PATH_IMAGE020
=0的两个角度常量定义为
Figure 348571DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 359252DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 327208DEST_PATH_IMAGE040
处于第二象限，
Figure 485657DEST_PATH_IMAGE042
处于第三象限。则根据上图，可得： 
Figure 931682DEST_PATH_IMAGE044
          
Figure 124766DEST_PATH_IMAGE046
Figure 263623DEST_PATH_IMAGE048
    
Figure 847051DEST_PATH_IMAGE050
Figure 159084DEST_PATH_IMAGE052
    
Figure 144357DEST_PATH_IMAGE054
    4）得到每个点所对应的后，以连杆颈中心为原点，曲轴回转中心与连杆颈中心的连线为
Figure 587157DEST_PATH_IMAGE004
轴，建立直角坐标系，如上图所示。利用和相应的
Figure 542661DEST_PATH_IMAGE018
计算每个点在其中的坐标，形成一个点圆。
计算方法：
Figure 23321DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 378079DEST_PATH_IMAGE058
5）最后利用最小二乘法对圆度误差进行评定，即可得到准确的曲轴轮廓的加工误差。

Claims (3)

1.一种在机测量曲轴轮廓的测量方法，其特征在于通过安装在测头后方的汽缸（7），保持测头（2）与被测工件（1）接触；按照时间顺序采集机床旋转轴                                               
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE002
轴和砂轮架联动轴轴的坐标值以及测头（2）的位移值；在测量过程结束后，对这三组数据用圆度评定方法进行处理，即可实现曲轴轮廓的在机测量，其操作步骤为：
a)    根据曲轴非圆磨削的几何特性，设定几何参数
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 2011100550116100001DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 251064DEST_PATH_IMAGE006
为砂轮中心到曲轴回转中心的距离、
Figure 168205DEST_PATH_IMAGE008
为曲轴的偏心距、
Figure 10259DEST_PATH_IMAGE010
为曲轴连杆颈的半径、
Figure 405468DEST_PATH_IMAGE012
为轴光栅采集到的坐标值、
Figure 42303DEST_PATH_IMAGE014
为测头光栅采集到的坐标值、
Figure 371653DEST_PATH_IMAGE016
为联动轴
Figure 570553DEST_PATH_IMAGE004
轴的坐标值、
Figure 239432DEST_PATH_IMAGE018
为曲轴连杆颈转角的坐标值；
b)    求出测量时，旋转轴
Figure 232796DEST_PATH_IMAGE002
轴和联动轴
Figure 49442DEST_PATH_IMAGE004
轴的坐标值
Figure 786454DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 309839DEST_PATH_IMAGE016
；
c)    根据求得的
Figure 739684DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 49485DEST_PATH_IMAGE016
，编写模拟曲轴非圆磨削加工过程中轴、
Figure 968080DEST_PATH_IMAGE004
轴联动的测量程序；
d)    用油缸（5）将测量机构推至规定位置，打开汽缸（7），使测头（2）借助机床本身的运动，与被测量工件（1）保持接触；
e)    运行测量程序，分别从
Figure 303246DEST_PATH_IMAGE002
轴、
Figure 94485DEST_PATH_IMAGE004
轴和测头光栅中采集坐标值
Figure 173299DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 671277DEST_PATH_IMAGE012
和；
f)    测量结束后，先控制测量机构退回原来位置,再将
Figure 455879DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 338384DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 753185DEST_PATH_IMAGE014
上传至上位机，采用圆度评定方法进行处理，即可得到准确的曲轴轮廓的加工误差；
所述步骤f）中对所测得的数据、
Figure 133668DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 554285DEST_PATH_IMAGE014
进行圆度评定，其方法如下： 
    （a）为了方便的处理数据，以曲轴回转中心为原点，在与主轴垂直的平面上，砂轮架进给方向为
Figure 89171DEST_PATH_IMAGE004
轴方向，相应垂直方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE020
轴，建立直角坐标系；
将
Figure 202621DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 127852DEST_PATH_IMAGE014
通过坐标转换，转化为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，即为：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
 ；
（b）然后求出连杆颈的偏心距
Figure 414476DEST_PATH_IMAGE008
；
通过对曲轴运动模型的分析，认为曲轴回转中心运动0度和180度对应的两个
Figure 475973DEST_PATH_IMAGE022
之和是
Figure 822641DEST_PATH_IMAGE008
的两倍；
所以，取
Figure DEST_PATH_IMAGE026
对应的，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
对应的
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE034
    （c）计算出
Figure 297485DEST_PATH_IMAGE008
后，通过
Figure 325484DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 569383DEST_PATH_IMAGE022
计算每个点对应的连杆颈半径，在计算之前，为了方便处理，把
Figure 658879DEST_PATH_IMAGE022
=0的两个角度常量定义为
Figure DEST_PATH_IMAGE036
和
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 287306DEST_PATH_IMAGE036
处于第二象限，处于第三象限，可得： 
Figure DEST_PATH_IMAGE040
          
Figure DEST_PATH_IMAGE042
Figure DEST_PATH_IMAGE044
    
Figure DEST_PATH_IMAGE046
Figure DEST_PATH_IMAGE048
    
Figure DEST_PATH_IMAGE050
；
    （d）得到每个点所对应的
Figure 74183DEST_PATH_IMAGE010
后，以连杆颈中心为原点，曲轴回转中心与连杆颈中心的连线为
Figure 461302DEST_PATH_IMAGE004
轴，建立直角坐标系，利用
Figure 831103DEST_PATH_IMAGE010
和相应的
Figure 784016DEST_PATH_IMAGE018
计算每个点在其中的坐标，形成一个点圆；
计算方法：
Figure DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure DEST_PATH_IMAGE054
；
（e）最后利用最小二乘法对圆度误差进行评定，即可得到准确的曲轴轮廓的加工误差。
2.根据权利要求1所述的在机测量曲轴轮廓的测量方法，其特征在于所述步骤b）中计算用于确定测量机床旋转轴即曲轴工件旋转轴
Figure 581070DEST_PATH_IMAGE002
轴和砂轮架联动轴
Figure 252223DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动坐标和
Figure 436397DEST_PATH_IMAGE016
，其方法如下：
（a）求出曲轴回转中心到测头（2）与曲轴连杆颈切点的距离
Figure 404353DEST_PATH_IMAGE022
：
Figure DEST_PATH_IMAGE056
（b）求出与曲轴转角对应的砂轮架联动轴
Figure 274406DEST_PATH_IMAGE004
轴的运动坐标：
       
其中K为测量机构的机械安装常数，以保证能够容纳测量装置。
3. 一种应用于权利要求1的在机测量曲轴轮廓的测量方法的装置，包括测量机构（1）、油缸（5）及测量机构导轨（6），其特征在于所述的测量机构包括测头导轨（3）、测头（2）、汽缸（7）和小平台（4）：所述测头（2）为装有光栅的楔形测头，该测头（2）与所述测头导轨（3）滑配，测头（2）的后端固定连接两个所述的汽缸（7）的活塞杆，所述测头导轨（3）和所述的汽缸（7）固定安装在一个小平台（4）上，构成所述的测量机构（1）；该所述小平台（4）和所述测量机构导轨（6）滑配，所述小平台（4）后端固定连接所述油缸（5）的活塞杆，所述测量机构导轨（6）和所述油缸（5）固定安装在磨床的砂轮架（8）上；其工作如下：
（a）在机床进行曲轴磨削加工时，测量机构通过连接在其后端的所述油缸的驱动下沿所述测量机构导轨（6）缩回，不会对正常的磨削加工过程产生影响；进行曲轴轮廓测量时，测量机构在其后端所述油缸的驱动下沿所述测量机构导轨（6）伸出，当测量机构到达测量位置时，用高精度挡块将测量机构固定；
（b）当测量机构位置固定后，打开所述汽缸，楔形测头会在所述汽缸和机床本身运动的作用下，与被测工件保持接触；安装在所述测头导轨（3）上的所述光栅则会采集测头的位移数据。
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