發動機頂置凸輪軸如何測量？

    發動機頂置凸輪軸的測量：

    凸輪軸是影響汽車發動機配氣機構工作質量的關鍵部件，它的功能是保證發動機氣門組有準確、平穩的良好運動規律。凸輪的測量，主要是為評定凸輪軸上各凸輪的幾何精度和裝機后的動力特性提供依據，當遇到由于加工和測量工藝條件的限制或某種特殊場合無法采用符合設計要求形式和形狀的測頭時，允許運用測頭轉換方法，采用不符合設計要求的測頭進行凸輪測量。

    實例分析

    現以某發動機的配氣凸輪為例，從設計要求來看，腹圓段是保證發動機氣門準確開啟和關閉間的挺柱等加速上升和等減速下降，而頂圓段只是使挺柱由等加速上升平穩過渡到等減速下降。因此，設計要求腹圓段的精度比頂圓段的精度高。對于測頭轉換后當量升程的計算，一般是把當量轉角取為與設計要求相同的轉角。這樣，盡管整個凸輪測量點的個數與設計要求相同，但卻改變了設計要求測量點的位置和各升程測量段測量點的個數。譬如，配氣凸輪，當用設計要中國金屬加工在線版權所有求的平面測頭按1°間隔取點測量時，頂圓段的測點為92個，腹圓段的測點為26個，緩沖段的測點為56個。可是，當用不符合設計要求的f15mm的滾柱測頭也按1°間隔取點測量時，頂圓段的測點為32個。測頭轉換之后，當用不符合設計要求的刀口測頭亦按1°間隔取點測量時，頂圓段的測點僅為12個。非常明顯，測頭轉換之后，用不符合設計要求的測頭，雖然整個凸輪測量點的個數未變，但設計要求測量點的位置和組成凸輪輪廓各曲線段測量點的個數被改變了。

    將當量轉角取為設計轉角的當量升程表，凸輪升程測量點的位置偏離了測點的設計位置，這將無法克服（剔除）由于測頭轉換引起的當量測點與設計測點處，兩處形狀誤差的差異對凸輪升程測量的影響。當凸輪輪廓各曲線段的公差要求不相一致時，甚至可能引起對凸輪升程合格性的誤判（誤廢或誤收）。那種取設計轉角為當量轉角的當量升程表，沒有考慮測頭轉換前后當量測點與設計測點的一致性，是與凸中國金屬加工在線版權所有輪設計要求相悖的。這里應指出，當量升程表的計算應遵守測頭轉換前后凸輪測量點的位置不變原則。

    測頭轉換的理論依據

    按照常規，無論是確定凸輪的檢測位置，還是測量凸輪的升程，都應采用與凸輪機構從動件（挺柱）相同形式和形狀的測頭。例如，某發動機配氣凸輪的從動件是平面挺柱，測量時應采用平面測頭；從動件是滾柱挺柱，測量時應采用與挺柱直徑相同的滾柱測頭。如果采用了與凸輪機構從動件（挺柱）形式和形狀不同的測頭，就是進行了測頭轉換。測頭轉換之后，應將設計升程表換算為當量升程表，并按當量升程表測量凸輪的升程。目前，當量升程的計算，原理上并不存在問題。問題出在當量轉角、當量升程的求解方法上：當量升程表是按設計給出的轉角求解當量升程的，求出的不是設計受檢點的當量升程，違背了測頭轉換凸輪設計受檢點位置不變原則。也就是說，如果測頭轉換前后轉角相同，就改變了凸輪設計受檢點的位置。測頭轉換后，如果仍按設計轉角計算當量升程，凸輪設計受檢點的位置就被篡改了，當測頭轉換前后受檢點處形狀誤差不同且有較大的差異時，將會影響凸輪升程測量數據的準確性，甚至可能導致對凸輪合格性的判斷錯誤（誤廢或誤收）。

    測頭轉換應注意事項及遵守原則

    凸輪測量時，一般場合應采用與設計要求一致的測頭進行測量。但是，對于某種特殊場合，允許采用與設計要求不相同的測頭測量：

    （1）凸輪手工測量，尤其是在凸輪自動測量中常常采用與設計要求不相同的測頭測量（采用同一測頭測量同一根凸輪軸上的各個從動件要求形狀不同的凸輪），這樣可以免去測量過程中換裝（卸下不符合設計要求的測頭，裝上符合設計要求的測頭）測頭的操作，保持測量的連續性。

    （2）當遇到測量工藝條件的限制，采用與設計要求不相同的測頭測量，有利于凸輪的測量和加工，但應以符合設計要求為原則。

    如頂置式凸輪軸的配氣凸輪，必須將搖臂與凸輪型面接觸的擺動式柱面的氣門升程，轉換成對心移動式平面測頭的升程，即改用平面測頭進行測量，才有利于凸輪的加工和測量。

    凸輪測頭轉換應注意以下幾點：

    （1）當凸輪輪廓曲線各組成段均為凸面時，可以轉換成（選用）平面測頭、滾柱測頭、刀口測頭測量。

    （2）當凸輪輪廓曲線各組成段出現直線段時，只可以轉換成（選用）滾柱測頭、刀口測頭測量，不可以轉換成平面測頭測量。

    （3）當凸輪輪廓曲線各組成段出現凹面段時，只可以轉換（選用）成滾柱半徑小于凹面最小半徑的滾柱測頭、刀口測頭測量，不可以轉換成平面測頭或滾柱半徑大于凹面最小半徑的滾柱測頭測量。

    （4）在進行測頭轉換測量時，必須考慮在測量凸輪輪廓上的同一測量點時，采用的是與設計要求不同的測頭形狀。不同的測頭形狀，同一測點凸輪的轉角是各不相同的。應根據設計要求（設計升程表），計算出符合凸輪設計要求測量點的當量轉角、當量升程，并按當量升程表對凸輪進行測量。

    幾點說明：

    （1）一般場合，應采用與凸輪機構從動件形狀相同的測頭進行凸輪測量。

    （2）由于測量工藝條件的限制，無法采用設計模型要求測量系統的特殊場合，采用與設計要求不同的測頭測量，是為方便凸輪的加工和測量所采取的工藝措施。

    （3）現行當量升程表是以設計轉角為依據計算的，它偏離了設計要求測量點的位置，所以按現行當量升程表測量凸輪的升程，是與凸輪設計要求不相符合的，是不可取的。

    （4）當量升程表的計算，應以設計要求測量點的位置為依據，而不能以設計轉角為依據。即測頭轉換，應以不改變設計要求為原則（遵守凸輪測量點位置不變原則）。

    （5）計算出的凸輪當量轉角，一般會出現度、分、秒的角度值，將給凸輪測量特別是凸輪的自動測量帶來不便。為此，可以運用插值方法求出當量轉角近似整數度（或整數分）值的當量升程。