曲轴颈圆度在线测量方法的研究.pdf

《曲轴颈圆度在线测量方法的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、精密制造与自动化2010年第4期曲轴颈圆度在线测量方法的研究吴晓键上海机床厂有限公司(200093)摘要根据曲轴非圆磨削过程的特点，介绍了曲轴颈圆度在线被动式测量方法，同时提出了一种全新的、先进的曲轴颈圆度主动跟踪在线测量方法，并详细介绍其工作原理、技术特点以及机械结构。关键词曲轴非圆磨削圆度主动跟踪测量非圆磨削技术的出现为高精度、高效率地生产1曲轴颈被动式在线测量方法曲轴提供了一种全新和有效的方法，但是由于这种在非圆磨削中，曲轴以曲轴中心为回转中心定磨削技术有着自身的特殊性，其加工质量的控制比位安装在跟踪磨床上，在磨削时曲轴颈

2、实际上是在传统方法具有更大的难度，因此如果能在加工过程作偏心转动，而砂轮架作直线跟踪运动，从而实现中对曲轴非圆磨削质量加以监测，即对曲轴非圆磨整个曲轴各相关型面的磨削加工。由于在跟踪磨削削过程中几何尺寸和形状误差实施在线测量、进而中，被加工的型面是运动的，因此其几何尺寸和几将各类误差进行分离，就能实时地得到工件表面形何形状在线检测的难度远比用常规方法磨削时的检状误差、几何尺寸及系统误差，将其反馈给控制系测要高。统，使曲轴非圆磨削加工中的测量仪器与机床、砂目前这方面最先进的检测方法与装置是由意大轮、曲轴组成一个闭环系统，这将更好地

3、发挥这种利MARPOSS公司开发的被动式跟踪测量装置。先进的加工方式高速高效高精的优点，以获得较高图1是意大利MPAROSS公司跟踪磨削在线检测装的轮廓精度和良好的表面质量。置的示意，它是一种被动式的在线跟踪检测装置。图1意大利MARPOSS公司跟踪磨削在线检测装置示意图在这种结构中，检测的基准依靠测量装置前部2曲轴颈主动跟踪式在线测量方法的V型块，也就是说这时测量的基准是被测型面本在非圆磨削的实际应用中，得到理论意义的身，于是该型面上存在的误差就被带入测量结果，圆度对于整个磨削过程的控制与调整是十分重要而且无法有效地分离。同时

4、这种测量方法无法得到的，其最终将提高加工的精度与效率。理论意义上的圆度，因此针对圆度的测量方面，这但在实际的非圆磨削过程中，被磨的轴颈是运种测量方法存在着局限性。但它能完成直径的测量动的，也就是说必须采用跟踪的方法才能进行相关工作，并能通过直径的测量完成对磨削加工的控制。的测量，这种动态跟踪的测量给整个项目的研究带41精密制造与自动化2010年第4期来了难题，也带来了挑战。为了能在跟踪磨削过程形状数据，这里设计了一种全新主动跟踪在线检测中保证动态检测的实现、得到加工时的几何尺寸和方法，其工作原理如图2所示。图2主动式在线跟踪检测

5、机构示意采用这种主动跟踪检测的方法，其主要技术特(2)跟踪摇臂：安装在基座上，并将绕砂轮中点是：心作回转跟踪运动。(1)将动态测量转化为相对的静态测量，从而(3)测量头：测量头上安装有三个高精度位使得在圆度检测方法上与圆度检测的基本原理相移测量传感器，用来获取被测圆柱面的形位数据。符，并与常规方法相似。其中1号和2号传感器对心并以砂轮中心与曲轴颈(2)整个跟踪测量架上配置三个检测传感器，中心连线非对称布置，3号传感器对心布置在被磨方便各相关原始测量数据的快速获取，这是一种典形面圆心与砂轮回转中心(跟踪回转中心)的连线型的三点测量

6、方法、这些原始数据将用于直径与圆上。度的计算。(4)在测量头与测量架摇臂之间还设置了一个(3)测量跟踪驱动仅为一轴，而且跟踪的精度相对运动动作，以便实现测量头到达与撤出检测位要求相对较低，如跟踪偏差为0．05I'IllTI，对于曲轴置的动作。颈而言，在径向造成的误差仅为0．00004mm)。(5)控制与驱动系统：用于整个测量机构的跟根据非圆跟踪磨削的原理，砂轮的直径是已知踪运动驱动与控制、检测数据的转换以及相应的计的，同时被磨削柱面的直径也是己知的，那么这种算与检测结果的输出。测量方法的综合实测值就能比较方便地被确定。在磨削加工

7、时，系统将接收跟踪磨床控制系统的磨削运动控制信息，通过控制驱动装置，使跟踪3曲轴颈主动跟踪式在线测量装置摇臂跟踪被磨削的形面，跟踪的目标是使其3号检1)装置组成部分测传感器的检测点跟踪在偏心圆(被磨柱面)中心与该装置主要有以下几个部分组成：砂轮中心的连线上。测量头上三个位置传感器将分(1)基座：整个装置的基础，安装在砂轮架上，别在相应的位置上检测被磨削面。在测得被磨削表在工作中将随砂轮架移动。面的几何形面数据后，经过相应的分析与计算，就能在线得出被测形面的圆度与直径。42吴晓健曲轴颈圆度在线测量方法的研究2)机械结构方面的实现工

8、作空间，而且还能避免主动跟踪测量机构与作台主动跟踪测量机械部分均安装在砂轮架上，可其他部件之间的几何干涉。主动跟踪式非圆磨削在以随砂轮架在方向来回移动，充分利用了有限的线圆度检测装置的机械结构如图3所示。图3主动跟踪式非圆磨削在线圆度检测装置的机械结构示意整个检