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申请/专利权人：中国计量科学研究院

摘要：本发明公开了一种用于凸轮轴测量仪校准的偏心轴及其校准方法，其中偏心轴包括：芯轴，芯轴的两个端面上均设置用于凸轮轴测量仪顶紧的顶尖孔；中间轴颈设于芯轴的中部，中间轴颈的表面沿轴线方向开设有截面为V型的且贯通其两端的通槽；第一端部轴颈设于芯轴的端部，第一端部轴颈靠近芯轴端部的一端侧面上开设第一沟槽；第二端部轴颈设于芯轴远离第一端部轴颈的一端，第二端部轴颈靠近芯轴端部的一端侧面上开设第二沟槽；第一偏心部呈圆柱状一体形成于芯轴的外周表面；第二偏心部呈圆柱状一体形成于芯轴的外周表面。本发明中的偏心轴采用标准的几何特征，易于加工，且准确性高，可以对多个参量进行校准，且校准过程简单，易操作。

主权项：1.一种用于凸轮轴测量仪校准的方法，其特征在于，用于凸轮轴测量仪校准的偏心轴包括：芯轴1，所述芯轴1的两个端面上均设置用于凸轮轴测量仪顶紧的顶尖孔；中间轴颈2，所述中间轴颈2用于测定相位角参考零位，且设于所述芯轴1的中部，所述中间轴颈2的表面沿轴线方向开设有截面为V型的且贯通其两端的通槽21；第一端部轴颈3，所述第一端部轴颈3用于对凸轮轴测量仪的测头7示值误差校准，且设于所述芯轴1的端部，所述第一端部轴颈3靠近所述芯轴1端部的一端侧面上开设第一沟槽31；第二端部轴颈4，所述第二端部轴颈4用于对所述测头7示值误差校准，且设于所述芯轴1远离所述第一端部轴颈3的一端，所述第二端部轴颈4靠近所述芯轴1端部的一端侧面上开设第二沟槽41；第一偏心部5，所述第一偏心部5用于对直径、圆度、圆柱度、偏心距、相位角、升程多个参量校准，且呈圆柱状一体形成于所述芯轴1的外周表面，位于所述第一端部轴颈3与所述中间轴颈2之间；第二偏心部6，所述第二偏心部6用于对直径、圆度、圆柱度、偏心距、相位角、升程多个参量校准，且呈圆柱状一体形成于所述芯轴1的外周表面，位于第二端部轴颈4与所述中间轴颈2之间；采用所述偏心轴对所述凸轮轴测量仪进行校准，包括如下校准步骤：1将所述凸轮轴测量仪两端的顶尖8置于所述芯轴1两端的顶尖孔内，并将所述芯轴1夹紧带动其回转，在所述凸轮轴测量仪原有的坐标系下，用所述测头7依次在所述第一端部轴颈3和所述第二端部轴颈4的轴向中心点径向所在平面的外圆周上进行多次测量，得到所述第一端部轴颈3和所述第二端部轴颈4轴向中心点径向所在平面的外圆周的坐标值Xki，Yki，Zki，k＝A，C，i＝1，2，...，n，通过最小二乘法拟合得到第一端部轴颈3和第二端部轴颈4的中心点坐标值XkO，YkO，ZkO，k＝A，C，其中，A表示第一端部轴颈，C表示第二端部轴颈；2建立偏心轴的坐标：将所述第一端部轴颈3和所述第二端部轴颈4的中心点坐标连线建立所述偏心轴坐标系的Z轴，坐标原点在偏心轴靠近所述第一端部轴颈3的一端的端面中心处；然后采用所述测头7对中间轴颈2进行测量，获取所述测头7在与所述通槽21两侧面接触时所在的坐标位置XV，YV，ZV，以所述中间轴颈的通槽21的中心线建立坐标系的X轴，Y轴通过垂直X0Z面矢量计算得到；3采用第一偏心部5校准：将所述测头7在所述第一偏心部5的轴向中心点径向所在平面的外圆周上进行多次测量，得到所述第一偏心部5轴向中心点径向所在平面的外圆周的坐标值xE1i，yE1i，zE1i，i＝1，2，...，n，通过最小二乘法拟合得到所述第一偏心部5的中心点坐标xE1O，yE1O，zE1O，直径dE1，偏心距相位角实际测量结果与标准偏心轴的参考值的差值即为所述凸轮轴测量仪对应所述第一偏心部5的示值误差，直径误差为偏心距误差为feE1＝eE1-e′E1，相位角误差为公式中的E1表示第一偏心部；d′E1表示第一偏心部直径的参考值；e′E1表示第一偏心部偏心距的参考值；表示第一偏心部相位角的参考值；4采用第二偏心部6校准：将所述测头7在所述第二偏心部6的轴向中心点径向所在平面的外圆周上进行多次测量，得到所述第二偏心部6轴向中心点径向所在平面的外圆周的坐标值xE2i，yE2i，zE2i，i＝1，2，...，n，通过最小二乘法拟合得到所述第二偏心部6的圆心坐标xE2O，yE2O，zE2O，直径dE2，偏心距相位角实际测量结果与标准偏心轴的参考值的差值即为所述凸轮轴测量仪对应所述第二偏心部6的示值误差，直径误差为fdE2＝dE2-dE2，偏心距误差为feE2＝eE2-e′E2，相位角误差为公式中E2表示第二偏心部；d′E2；表示第二偏心部直径的参考值；e′E2表示第二偏心部偏心距的参考值；表示第二偏心部相位角的参考值；5第二偏心部6相对第一偏心部5的相位角校准：所述第二偏心部6相对所述第一偏心部5的相位角为其与标准偏心轴的参考值的差值即为所述第二偏心部6相对所述第一偏心部5的相位角示值误差其中为所述第二偏心部6相对所述第一偏心部5的相位角的参考值；6凸轮轴测量仪的测头7示值误差的校准：用所述测头7测量第一端部轴颈3设有所述第一沟槽31的端面，待芯轴1回转后，所述测头7将会在所述第一沟槽31处产生一个微小偏移，并将所述第一沟槽31的实际深度hA测出来，该实际测量结果与标准偏心轴的参考值的差值即为所述测头7对所述第一沟槽31测量的示值误差h′A表示第一沟槽深度的参考值；同理，用所述测头7测量所述第二端部轴颈4设有所述第二沟槽41的端面，将所述第二沟槽41的实际深度hC测出来，该实际测量结果与标准偏心轴的参考值的差值即为所述测头7对第二沟槽41测量时的示值误差h′C表示第二沟槽深度的参考值。

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