摘要: |
汽车凸轮轴是汽车发动机配气机构的一个非常重要的机械部件,它是汽车发动机的主要部件之一,凸轮轴的加工精度将直接影响到汽车发动机的整体性能和指标。凸轮轴参数测量仪是一种检测汽车凸轮轴加工精度的测量仪器。论文结合汽车凸轮轴生产实际,设计了一种凸轮轴全自动柔性测量仪,该测量仪可以检测凸轮轴的轴颈跳动及各个敏感端面间距离。
论文首先分析了所研制凸轮轴测量仪的机械结构、测量过程及测量原理,确定了测量仪电气控制部分的总体方案,并对控制电路的各个模块进行了划分及简单的功能描述。通过测量过程及数据采集子系统对被测量的工件夹持、旋转、测头的移动和定位、位移传感器读取等测量动作进行封装,并将所获得的数据通过RS232接口传送到一台工业PC机中,利用数据处理软件对所获得的数据进行处理,最终获得所需测得的参数。
其次,对组成测量仪电气控制部分的各个模块电路及PC机端软件进行了分析和介绍。测量过程及数据采集子系统是实现测量的重要组成部分,它包括电感位移传感器模块、光栅位移传感器模块及主控制模块。电感位移传感器模块设计包括激励源的设计、信号调理电路的设计和该模块控制部分的软硬件分析;在光栅位移传感器模块分析中,论文通过对光栅位移传感器工作原理及常用细分方法的分析,给出了一种全数字高倍率光栅细分方法,并在此基础上设计了测量仪的光栅位移传感器模块电路;在主控制模块的分析中,论文对该电路的硬件和控制软件的主要部分进行了分析,其中包括主控制模块的电路原理及相关器件的选用、主控制模块的接口逻辑设计及主控制模块软件的设计;在进行测量仪PC机端软件分析中,论文对软件结构和界面设计进行了讨论。
另外,论文对衡量所研制的测量仪重复性指标C<,g>进行了介绍,并给出了一组实际测量的数据。
本文的主要研究成果为:
1、完成了凸轮轴全自动柔性测量仪的研制开发工作,其中包括过程控制及数据获取子系统的硬件和软件的设计与调试、测量仪的PC机端软件设计与调试;
2、给出并实现了一种全数字光栅位移传感器高倍细分方法;
3、到目前为止,所研制的凸轮轴测量仪已经应用于凸轮轴生产实际中,取得了良好的效果;
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