[发明专利]凸轮非圆磨削的自动定位及在线测量方法和装置

权利要求书

1.一种凸轮非圆磨削自动定位及在线测量方法，其特征在于利用数控非圆磨床C轴、X轴的高精度运动性能及其位置测量装置返回的位置数据，通过凸轮非圆磨削运动模型控制砂轮架X轴跟踪头架C轴，保持径向位移传感器的测头与工件接触，以砂轮架的运动弥补径向位移传感器量程的不足；按时间序列采集机床C轴和X轴的坐标值以及径向位移传感器的读数，对这三组数据采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，得到最优的凸轮加工零位以及准确的凸轮轮廓误差；所述径向位移传感器固定于一个旋转汽缸上，所述旋转汽缸由所述数控磨床的可编程逻辑控制器PLC控制旋转，从而带动所述位移传感器在测量时放下，磨削时收起；所述旋转汽缸固定安装在砂轮架上，测量时所述位移传感器测量头的中心与凸轮回转中心等高；其操作步骤为：

a.根据凸轮轮廓参数，设定凸轮几何参数r、r_g、r_S、H_i、H(θ_i)；并且初始化常量N、K；其中：r为凸轮(1)的基圆半径，r_g为滚子(6)的半径，r_S为砂轮(5)的半径，H_i为升程值，H(θ_i)为升程函数；N是被测面上的被测点数，K是径向位移传感器测头的机械安装常数；

b.计算测量时与凸轮升程角θ_i对应的凸轮工件C轴和砂轮架X轴的运动坐标和X′_i；

c.根据求得的和X′_i，编写测量程序以模拟磨削加工时的C轴-X轴联动；

d.砂轮架沿Z轴纵向运动到测量工位，由可编程逻辑控制器PLC控制旋转汽缸翻转放下位移传感器测量头；

e.运行测量程序，可编程逻辑控制器PLC分别从C轴、X轴光栅以及径向位移传感器中，采集坐标值C_i、X″_i以及径向位移读数δ_i，直至程序结束；

f.测量结束，将C_i、X″_i、δ_i由通讯接口上传至上位机，再采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，即可得到最优的凸轮加工零点以及准确的凸轮轮廓的加工误差。