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凸轮机构由凸轮、从动件和及机架组成的。凸轮是具有变化径线的盘形凸轮,从动件与凸轮轮廓接触,一般做摆动或直线运动,实现传递设定的运动规律。因为从动件运动规律取决于凸轮轮廓曲线,所以凸轮廓线的加工精度精度非常重要。需要对凸轮的轮廓曲线进行精密的的测量,确保凸轮的使用性能和加工的质量。 首先对盘型凸轮现有的检测方法进行分析和研究,在此基础上根据普通凸轮廓线检测方法提出一种专用的接触式凸轮廓线检测方法即保证测头与凸轮从动件一致形状,尽可能精确地获得凸轮升程值。 根据测量原理首先对硬件部分和软件部分进行设计。硬件部分即机械系统的搭建。机械部分包括凸轮轴定位机构、工作台、凸轮轴上下顶尖的设计、测头部分、传动机构等。根据对凸轮的检测要求设计了测量控制系统,它包括光栅尺、旋转编码器、步进电机驱动器、步进电机以及DMC3000运动控制卡,在选型上只要保证各个元器件的测量精度,那么整个测量系统的精度就能满足测量的要求。 发动机凸轮轴的测量控制系统中数据的处理部分也是至关重要的,根据系统误差和对数据的误差评定方法得到数据处理包括角度基准的确定、消偏心的处理以及凸轮的相位角的检测等。经过这一系列的数据处理保证测量精度。 最后进行实验验证,利用旋转编码器和直线位移传感器获得凸轮廓线离散的数据点,经过程序处理,得到凸轮升程误差曲线、相位角,对凸轮加工精度进行评价,这套数据处理方法有效地减小了测量系统的测量误差。