[发明专利]盘形凸轮轮廓检测方法

摘要

本发明公开了一种盘形凸轮轮廓检测方法，该方法能适应不同的盘形凸轮轮廓的检测，尤其可以用于平面共轭凸轮的内外轮廓的检测。采用的凸轮加工检测设备包括控制系统、机身、工作台机构、凸轮旋转机构和检测磨削装置。所述控制系统控制工作台机构、凸轮旋转机构和检测磨削装置的动作。在线检测装置包括凸轮外轮廓在线检测装置和凸轮内轮廓在线检测装置。凸轮外轮廓在线检测装置由控制系统通过第一直线电机驱动器控制第一直线电机的动子带动第一激光测量头进行X向移动测量平面共轭凸轮的外轮廓尺寸。凸轮内轮廓在线检测装置由控制系统通过第二直线电机驱动器控制第二直线电机的动子带动第二激光测量头进行X向移动测量平面共轭凸轮的内轮廓尺寸。

主权项

一种盘形凸轮轮廓检测方法，由凸轮加工检测设备（1）对盘形凸轮的轮廓进行检测，所述的盘形凸轮为盘形外凸轮；其特征在于：所述的凸轮加工检测设备（1）包括控制系统、机身（11）、设置在机身（11）上的可沿X轴Y轴运动的工作台机构（12）、固定设置在工作台机构（12）上的凸轮旋转机构（13）和固定设置在机身（11）上的检测磨削装置（10）；所述控制系统控制工作台机构（12）、凸轮旋转机构（13）和检测磨削装置（10）的动作；检测磨削装置（10）包括磨削机构（14）和在线检测装置（15）；在线检测装置（15）包括凸轮外轮廓在线检测装置（15a）；凸轮外轮廓在线检测装置（15a）包括第一激光测量头（15‑1）、第一直线电机（15‑3）和第一直线电机驱动器（15‑5）；第一直线电机（15‑3）由其定子（15‑3‑1）固定设置在磨削机构（14）上；第一激光测量头（15‑1）通过第一连接测量杆（15‑7）固定设置在第一直线电机（15‑3）的动子（15‑3‑2）上，由控制系统通过第一直线电机驱动器（15‑5）控制第一直线电机（15‑3）的动子（15‑3‑2）带动第一激光测量头（15‑1）进行X向移动测量盘形外凸轮的外轮廓尺寸；第一激光测量头（15‑1）与磨削机构（14）的砂轮磨头（14‑4）的轴线相互平行；第一激光测量头（15‑1）与砂轮磨头（14‑4）的轴线的基准间距为Lw，在所述盘形外凸轮的旋转角度为θi时，盘形外凸轮的安装轴线与砂轮磨头（14‑4）的轴线的间距为lui，盘形外凸轮端面与磨削工作台（14‑1）Y轴线的间距为lvi，在线测量的盘形外凸轮的外轮廓与第一激光测量头（15‑1）的间距测量值为l1i，0°≤θi≤360°，θi=360/n，i=1,2,3......,n；n为盘形外凸轮旋转一周的过程中同时检测θi和l1i测量值的次数；上述凸轮加工检测设备（1）的盘形外凸轮轮廓检测方法具有以下步骤：①、由检测磨削装置（10）的在线检测装置（15）对盘形外凸轮外轮廓尺寸在线测量；第一激光测量头（15‑1）的初始位置在X轴方向其直线电机定子x1处；使盘形外凸轮旋转1周以每个θi角度均分做“间歇旋转”运动，间歇旋转周期t1，在每个间歇旋转周期，第一激光测量头（15‑1）同时在盘形外凸轮的轴向轮廓线上做快速往复运动进行测量；第一激光测量头（15‑1）的往复直线运动的速度为3000毫米/分至10000毫米/分；第一激光测量头（15‑1）在盘形外凸轮的轴向轮廓线上测量一次的时间为t3；所述间歇旋转周期t1≥t3；②、测量时以盘形外凸轮任意位置θi为测量零点，测量使盘形外凸轮旋转1周以每个θi角度均分做旋转运动，在每个凸轮旋转过程，第一激光测量头（15‑1）在盘形外凸轮的轴向轮廓线上做快速往复运动进行测量；第一激光测量头（15‑1）测得此θi位置的 1组l1xj轴向外轮廓线数据，其中j为激光测量头在轴向轮廓线的采样次数，通过对每组数据“去极值”和“平均值”数据滤波最终得出该θi位置的l1i；通过上述方法测得盘形外凸轮外轮廓的每个θi角度位置的l1i，以及盘形外凸轮的安装轴线与砂轮磨头（14‑4）轴线的间距坐标lui，可计算得出盘形外凸轮的外轮廓极坐标径向尺寸ρ1(θi)=lui+Lw‑l1i；将所述的ρ1(θi)与要加工的盘形外凸轮的外轮廓极坐标径向尺寸ρ1=ρ(θ)相比较，得出加工误差和加工余量。