柴油机连杆加工误差综合检测装置设计

　　1引言

　　柴油机连杆是活塞和曲轴之间的连接件，是柴油机的主要零件之一，有很高的尺寸精度和形状、位置精度要求。主要包括:大头孔圆柱度误差0.006mm，小头孔圆柱度误差0.004mm;小头孔轴线对大头孔轴线平行度误差在水平方向上100:0.04mm ,垂直方向上100:0.06mm;大头孔端面对大头孔轴线的垂直度误差100:0.1mm;大小头孔中心距误差士0.03mm，见图1。

　　2连杆加工误差综合检测装置结构设计

　　如图2所示，连杆加工误差综合检测装置主要由以下5部分组成。

　　定位元件:检测装置采用一面两销定位。检测时，连杆在垫板上定位，由垫板带动沿垂直导轨向下做直线运动，连杆大小头孔分别插入大、小定位销中，直到与定位销底部接触而脱离垫板。

　　检测元件:安装在定位销内部，触头伸出定位销的传感器。传感器非工作初始状态为最大伸长状态，测量时传感器触头产生径向收缩位移。

　　压板机构:压板机构的作用是使连杆能够准确地沿定位销轴线上下运动。包括压板盖、压板架、压板支承、垫板抬起架、直线导轨等零件。

　　调整机构:为了使检测装置适合于多种不同型号连杆的检测，本系统采用柔性装夹结构，即大小定位销之间的距离是可调的。大定位销底板固定在机架上，小定位销底板可沿两条水平导轨滑动，并被锁紧。

　　标准连杆件:按照所检测连杆要求制造的高精度标准连杆。主要作用有:调整检测装置大小定位销之间的中心距;调整传感器触头伸出定位销的距离，保证同一横截面上各传感器触头在非检测初始状态时处在同一个圆周上，即将检测装置“对零”;另外，检测装置在使用了一段时间后需要用标准件进行校核，以提高检测精度。

　　3检测方案和检测方法

　　3.1传感器布局

　　检测装置共安装16个光栅式位移传感器，分别均布在大定位销和小定位销上、下两个横截面上，见图3。

　　3.2检测方案和数据采集

　　检测时，沿连杆轴线连续测量。模数转换器(A/D卡)将传感器径向位移变动量的模拟信号转换为计算机识别的数字信号，计算机对测量数据实时采集，得到两孔内多个检测点的位置坐标，并进行数据处理和分析，最后将检测的结果在计算机屏幕上,显示出来。

　　3.3检测方法

　　大小头孔轴线为中心要素，要用它对应的轮廓要素来体现。系统采用分析法体现基准中心要素和被测中心要素，即通过测量轴线对应的孔的若干个横截面上若干个点，求得这此横截面轮廓的中心点，取这此中心点的连线作为实际轴线。系统建立直角坐标系，求得实际轴线对该坐标系的坐标值，按选定的误差评定方法进行数据处理。