CN105157610A - 一种光学测量凸轮曲线的方法 - Google Patents

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李相治
王世刚
冯涛
李震
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Abstract

本发明涉及一种测量凸轮曲线的方法，通过设计并制造专用心轴，安装待测凸轮后，借助万能工具显微镜的光学分度头，按照测量要求，实现凸轮曲线定量测量。本发明检测凸轮主要特点是精度高，重复性好，适用于各种型面复杂且等分的零件，同时能够提供复杂型面各坐标点数值，为加工者提供准确测量数据。

Description

一种光学测量凸轮曲线的方法
技术领域
本发明涉及一种测量方法，尤其是一种测量凸轮曲线的方法，实现凸轮各轮廓点的定量测量。
背景技术
凸轮是机械结构中的常用的部件，在航空磁电机产品中，也是通过凸轮的型面角度变化来控制磁电机的点火性能。目前常用的测量方法是通过投影仪对比放大图的方法，但该方法的缺点是人为误差大，测量精度低，并只能对型面轮廓进行对比，无法根据型面某个点某个角度进行具体评价。由于磁电机凸轮的公差小、精度高、型面复杂，现有的测量方式无法满足测量要求，进而无法保证对磁电机的点火角度的控制，严重影响磁电机的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学测量凸轮曲线的方法，实现凸轮曲线定量测量，并且具有测量精度高的特点。
本发明的具体技术方案是，所述的凸轮曲线测量方法包括以下步骤：
1.设计并制造专用心轴：所述的专用心轴一端与万能工具显微镜的光学分度头的安装孔配合，另一端可配合安装待测凸轮；
2.装配：将专用心轴安装在万能工具显微镜的光学分度头的安装孔上，将凸轮安装在专用心轴上；
3.定基准：通过万能工具显微镜找到凸轮安装键槽的中心点，然后根据凸轮的设计参数，旋转光学分度头至凸轮断开点位置，并将此时的光学分度头的角度定义为0°；
4.测量：根据测量要求，旋转光学分度头到规定角度，测量该位置距中心尺寸，然后再转角度、测量，直至所有位置的尺寸均测量完毕；
5.计算：根据测量结果计算型面变化值；
6.结论：根据计算结果，得出凸轮曲线是否合格。
本发明利用万能工具显微镜功能特点，以及光学分度头的自定心功能，对凸轮的角度及凸轮型面变化值进行测量与评价，从而更好的控制磁电机凸轮的质量。此方法检测凸轮主要特点是精度高，重复性好，适用于各种型面复杂且等分的零件，特别是在没有CAD数模的情况下，能够检测各种复杂零件型面尺寸，同时能够提供复杂型面各坐标点数值，为加工者提供准确测量数据。
具体实施方式
一种光学测量凸轮曲线的方法，所述的方法包括以下步骤：
1.设计并制造专用心轴：所述的专用心轴一端与万能工具显微镜的光学分度头的安装孔配合，另一端可配合安装待测凸轮；
2.装配：将专用心轴安装在万能工具显微镜的光学分度头的安装孔上，将凸轮安装在专用心轴上；
3.定基准：通过万能工具显微镜找到凸轮安装键槽的中心点，然后根据凸轮的设计参数，旋转光学分度头至凸轮断开点位置，并将此时的光学分度头的角度定义为0°；
4.测量：根据测量要求，旋转光学分度头到规定角度，测量该位置距中心尺寸，然后再转角度、测量，直至所有位置的尺寸均测量完毕；
5.计算：根据测量结果计算型面变化值；
6.结论：根据计算结果，得出凸轮曲线是否合格。
实施例
某飞机上使用的电磁电机，通过凸轮的型面角度变化来控制磁电机的点火性能。所述的凸轮需要检测凸轮每个型面0°～17°对应24个点的变化值，在变化值不超过0.01mm为合格。利用万能工具显微镜的光学分度盘自定心功能和专用心轴相结合的方法对凸轮相关尺寸进行检测，具体操作步骤如下：
1.设计并制造专用心轴：所述的专用心轴一端与万能工具显微镜的光学分度头的安装孔配合，另一端可配合安装待测凸轮；
2.装配：将专用心轴安装在万能工具显微镜的光学分度头的安装孔上，将凸轮安装在专用心轴上；
3.定基准：通过万能工具显微镜找到凸轮安装键槽的中心点，然后根据凸轮的设计参数，旋转光学分度头逆时针旋转12°30′，至凸轮断开点位置，并将此时的光学分度头的角度定义为0°；
4.测量：根据测量要求，旋转光学分度头到规定角度30′，测量该位置距中心尺寸，然后再转角度、测量，直至所有位置的尺寸均测量完毕，测量结果如下表所示：
角度 0° 1° 2° 3° 4° 5°
理论值 1.000 0.994 0.979 0.951 0.910 0.872
实际值 1.003 0.997 0.982 0.948 0.913 0.875
角度 6° 7° 8° 9° 10° 10°30′
理论值 0.815 0.781 0.716 0.707 0.666 0.622
实际值 0.808 0.784 0.708 0.713 0.664 0.631
角度 11° 11°30′ 12° 12°30′ 13° 13°30′
理论值 0.574 0.524 0.473 0.422 0.370 0.312
实际值 0.573 0.519 0.477 0.428 0.372 0.315
角度 14° 14°30′ 15° 15°30′ 16° 16°30′
理论值 0.258 0.205 0.15 0.112 0.08 0.052
实际值 0.255 0.209 0.151 0.119 0.083 0.051
5.计算：根据测量结果计算型面变化值：每个型面变化值均不超于0.01mm。
6结论：合格。

Claims (1)

1.一种光学测量凸轮曲线的方法，所述的方法包括以下步骤：
1)设计并制造专用心轴：所述的专用心轴一端与万能工具显微镜的光学分度头的安装孔配合，另一端可配合安装待测凸轮；
2)装配：将专用心轴安装在万能工具显微镜的光学分度头的安装孔上，将凸轮安装在专用心轴上；
3)定基准：通过万能工具显微镜找到凸轮安装键槽的中心点，然后根据凸轮的设计参数，旋转光学分度头至凸轮断开点位置，并将此时的光学分度头的角度定义为0°；
4)测量：根据测量要求，旋转光学分度头到规定角度，测量该位置距中心尺寸，然后再转角度、测量，直至所有位置的尺寸均测量完毕；
5)计算：根据测量结果计算型面变化值；
6)结论：根据计算结果，得出凸轮曲线是否合格。
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