基于坐標反推法的偏心輪軸升程測量

楊武偉, 石照耀, 林 虎

(1.北京工業大學材料與制造學部北京市精密測控技術與儀器工程技術研究中心，北京100124；2.中國計量科學研究院，北京100029)

1 引 言

凸輪軸測量儀是發動機、油泵中凸輪軸的專用測量儀器[1,2]，其測量準確性會影響凸輪產品的加工質量判斷。為此，測量儀器在使用之前需要采用特定的標準器具進行綜合示值誤差的校準，從而反映儀器的計量特性[3,4]。

標準器具一般可以采用加工精度高的凸輪軸，但實際應用過程中，由于凸輪輪廓形狀復雜，導致標準凸輪軸加工困難。為此，采用偏心輪軸來間接替代凸輪的方法，通過在一根軸上布置1個或多個偏心圓輪，實現凸輪軸多個參量的替代測量；且偏心圓輪采用了基本的幾何圓特征，實現高精度的加工也相對較為容易。劉瑞生等[5]設計了標準偏心凸輪檢具來檢測凸輪軸自動測量儀綜合精度和重復性精度；楊志勇等[6]利用標準凸輪軸來校準凸輪軸、曲軸測量儀；劉盟盟等[7,8]研制了偏心軸標準器，推導了偏心軸標準器理論升程的計算方法，開展了利用偏心軸標準器校準凸輪軸測量儀升程誤差的方法研究。

偏心輪軸需要測量的參量包括基本的幾何形位誤差，如軸頸跳動誤差、圓度、直線度，還包括凸輪對應的幾何參量，如升程和相位角等。在實際應用中，偏心輪軸不僅可以利用凸輪軸專用測量儀進行測量，也可利用極坐標測量儀、三坐標測量機等通用型坐標測量儀器對其相關參量進行測量[9～13]。……