[發(fā)明專利]一種凸輪升程誤差評定的優(yōu)化改進(jìn)方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711264939.9 | 申請日： | 2017-12-05 |
| 公開（公告）號： | CN108254180A | 公開（公告）日： | 2018-07-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李靜;汪小露;沈南燕;鄧楊;高華鈺 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海大學(xué) |
| 主分類號： | G01M13/04 | 分類號： | G01M13/04 |
| 代理公司： | 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205 | 代理人： | 陸聰明 |
| 地址： | 200444*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 凸輪升程 誤差評定 實際測量 基圓 優(yōu)化 非線性目標(biāo)函數(shù) 偏心 凸輪輪廓表面 改進(jìn) 工件坐標(biāo)系 最小二乘法 轉(zhuǎn)角 測量效率 偏心角 偏心距 構(gòu)建 零位 求解 升程 尋優(yōu) 找正 測量 敏感 應(yīng)用 保證 | ||
本發(fā)明涉及一種凸輪升程誤差評定的優(yōu)化改進(jìn)方法。該方法在測量機上通過建立工件坐標(biāo)系完成凸輪實際測量數(shù)據(jù)的獲取，采用敏感點法對獲取的凸輪實際測量數(shù)據(jù)進(jìn)行升程轉(zhuǎn)角零位找正，通過構(gòu)建非線性目標(biāo)函數(shù)求解基圓半徑、偏心距、偏心角，以消除基圓偏心對凸輪輪廓表面各點徑向尺寸的影響。同時應(yīng)用最小二乘法局部尋優(yōu)，從而實現(xiàn)凸輪升程誤差評定。本發(fā)明實現(xiàn)了凸輪升程誤差評定方法的優(yōu)化改進(jìn)，保證凸輪升程誤差評定精度的同時，大幅提高了測量效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于凸輪軸精密測量領(lǐng)域，具體涉及一種凸輪升程誤差評定的優(yōu)化改進(jìn)方法。
背景技術(shù)
軸類零件是機器運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)性零件，主要包括光軸、階梯軸及偏心軸、曲軸、凸輪軸等非對稱軸類零件，其在機械傳動過程中作為受力與承載的主要零部件，并廣泛應(yīng)用于機械動力裝備中。近幾十年來，由于工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對軸類零件的機械加工精度要求相應(yīng)提高。凸輪軸作為發(fā)動機中的重要組成要素之一，常用于決定氣門的開啟與閉合，并傳遞較大的扭矩，凸輪軸輪廓表面加工質(zhì)量對其挺桿摩擦副的使用壽命、配氣機構(gòu)的工作性能等具有較大的影響，氣門在開啟與閉合的加減速過程中所受的沖擊大小與凸輪軸輪廓表面加工質(zhì)量直接相關(guān)。因此，針對凸輪軸的高精度測量對于提升機械動力裝備的運轉(zhuǎn)精度具有重要意義。
凸輪軸的多參數(shù)檢測主要著重于凸輪基圓段、凸輪升程誤差等，目前在凸輪軸精密測量領(lǐng)域中，依據(jù)工作原理一般分為非接觸式測量及接觸式測量兩大類測量方法。其中，接觸式測量主要包括坐標(biāo)測量式等，其對被測工件無特殊要求，相比非接觸式測量精度更高。而接觸式測量過程中的凸輪升程誤差評定方法一般有敏感點法、最高點法、最小二乘法等，相比于其他評定方法，最小二乘法在保證凸輪升程誤差評定精度的前提下，其評定效率較低，不利于實現(xiàn)凸輪軸的高精度、高效率檢測。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對凸輪升程誤差評定中評定精度不足或評定效率較低等問題，而提供一種凸輪升程誤差評定的優(yōu)化改進(jìn)方法。該方法采用敏感點法首先對獲取的凸輪實際測量數(shù)據(jù)進(jìn)行升程轉(zhuǎn)角零位找正，通過構(gòu)建非線性目標(biāo)函數(shù)求解基圓半徑、偏心距、偏心角，以消除基圓偏心對凸輪輪廓表面各點徑向尺寸的影響。同時應(yīng)用最小二乘法局部尋優(yōu)，從而實現(xiàn)凸輪升程誤差評定。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是：
在測量機上通過建立工件坐標(biāo)系完成凸輪實際測量數(shù)據(jù)的獲取；基于凸輪升、降程段各點升程變化率較大特性，采用敏感點法可以實現(xiàn)凸輪升程轉(zhuǎn)角零位找正；構(gòu)建非線性目標(biāo)函數(shù)消除基圓偏心的影響后，利用最小二乘法局部尋優(yōu)可最終確定凸輪實際升程曲線與理論升程曲線的最佳匹配。
根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種凸輪升程誤差評定的優(yōu)化改進(jìn)方法，在測量機上通過建立工件坐標(biāo)系完成凸輪實際測量數(shù)據(jù)的獲取，基于凸輪升、降程段各點升程變化率較大特性，采用敏感點法，實現(xiàn)凸輪升程轉(zhuǎn)角零位找正，構(gòu)建非線性目標(biāo)函數(shù)消除基圓偏心的影響后，利用最小二乘法局部尋優(yōu)，最終確定凸輪實際升程曲線與理論升程曲線的最佳匹配，其操作步驟為：
1)在測量機上建立測量坐標(biāo)系{OC XC YC ZC}與工件坐標(biāo)系{OG XG YG ZG}，以獲取凸輪實際測量數(shù)據(jù)(θi,Xki)，其中，θi為工件轉(zhuǎn)角，Xki為各點徑向尺寸；
2)判斷凸輪從動件形式與測頭類型關(guān)系，兩者不相同時，首先進(jìn)行凸輪理論升程轉(zhuǎn)換；
3)采用敏感點法對獲取的凸輪實際測量數(shù)據(jù)進(jìn)行升程轉(zhuǎn)角零位找正，依據(jù)凸輪理論升程表確定基圓段的工件轉(zhuǎn)角
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海大學(xué)，未經(jīng)上海大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711264939.9/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
