弧面分度凸轮机构是一种精密分度机构,因其具有分度数大、分度精度高、定位可靠等优点,被广泛应用于各种自动机械中。相对于美国、日本等发达国家,我国研究弧面分度凸轮机构的时间较短,其产品还没有实现标准化和系列化,对于该机构的检测方法研究也不多。为此,本文以弧面分度凸轮的轮廓面方程为基础,建立了弧面分度凸轮的三维模型,提出了一种用三坐标测量机测量其轮廓面误差的方法。 本文对弧面分度凸轮机构进行了研究,根据凸轮旋向、转向、头数的不同,推导了各种类型的弧面分度凸轮的通用方程;以凸轮的通用方程为基础,给定一种类型凸轮的设计参数,用Matlab编程计算出凸轮工作轮廓曲面的点云坐标;使用Imageware软件,将点云拟合成曲面,依据给定的设计参数构造出基体曲面及点云曲面之间的连接面,用基体曲面边界裁剪点云拟合成的曲面,最终形成弧面分度凸轮的三维模型;用Pro/E完成了弧面分度凸轮与转盘的装配模型。根据弧面分度凸轮的实际应用情况,研究了其轮廓面的修正问题。 结合工程训练中心现有的三坐标测量机设备,仔细研究了三坐标测量机所能实现的测量功能,提出了一种用三坐标测量机测量弧面分度凸轮轮廓面误差的方法。利用Matlab的优化工具箱编制优化程序,确定测量起始点,使测量坐标系与理论坐标系重合;设计了一个数值实验,验证了优化程序的可靠性。从精度分析和实际操作的角度论证了这种测量方法的可行性和准确性。 分析了这种弧面分度凸轮测量方法的局限性,即该方法只适于对已知参数的弧面分度凸轮进行精度检验;如果要测量参数未知的凸轮,反求参数,这种方法是不适用的;针对该方法的局限性确定了下一步的研究方向。