[发明专利]凸轮轴上被测对象的采样位姿修正与轮廓形貌测量方法

权利要求书

1.一种凸轮轴上被测对象的采样位姿修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

将工件装夹在仪器转台上，通过仪器顶尖竖向固定工件上的凸轮轴；依次对仪器测头的位姿进行三次修正；

第一次修正：将凸轮轴坐标系o₀x₀y₀z₀转换到仪器坐标OXYZ内，使得被测对象坐标系o_kx_ky_kz_k随同凸轮轴坐标系o₀x₀y₀z₀初步转换到仪器坐标OXYZ内，从而使得仪器测头能够在仪器坐标系内相对于凸轮轴中心轴线初步修正采样位姿；

第二次修正：在仪器坐标系内，将凸轮轴中心轴线平移到被测对象中心点处，以保证仪器测头能够对被测对象进行正常采样，从而使得仪器测头能够在仪器坐标系内相对于平移后的凸轮轴中心轴线进一步修正采样位姿；

第三次修正：计算被测对象相对于凸轮轴坐标系中的参考基准面的夹角偏差，根据所述夹角偏差将被测对象坐标系转换到仪器坐标系，从而使得仪器测头能够在仪器坐标系内相对于被测对象的轮廓修正采样位姿。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴上被测对象的采样位姿修正方法，其特征在于，将凸轮轴坐标系o₀x₀y₀z₀转换到仪器坐标OXYZ内，按如下方式：

在上、下工件基准的定位区域内分别选取标记点a₀、b₀；

仪器测头对标记点进行采样：

在初始位置进行第一次采样，获得标记点a₀和b₀的采样坐标a₁(x_a,1,y_a,1,z_a,1)和b₁(x_b,1,y_b,1,z_b,1)；

转台带动工件从初始位置旋转90°后，进行第二次采样，获得标记点a₀和b₀的采样坐标a₂(x_a,2,y_a,2,z_a,2)和坐标b₂(x_b,2,y_b,2,z_b,2)；

转台带动工件从初始位置旋转180°后，进行第三次采样，获得标记点a₀和b₀的采样坐标a₃(x_a,3,y_a,3,z_a,3)和坐标b₃(x_b,3,y_b,3,z_b,3)；

转台带动工件从初始位置旋转270°后，进行第四次采样，获得标记点a₀和b₀的采样坐标a₄(x_a,4,y_a,4,z_a,4)和坐标b₄(x_b,4,y_b,4,z_b,4)；

分析仪器测头在四个采样位置时是否处于自身的可控范围内，若否，则重新装夹工件；若是，则根据预先标定的仪器测头的最大探测误差确定凸轮轴中心轴线相对于仪器坐标系的Z轴的偏心修差量Δz；

根据采样点分别计算凸轮轴中心轴线相对于仪器坐标系的X轴与Y轴的偏心修差量；根据偏心修差量将凸轮轴坐标系转换到仪器坐标系。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴上被测对象的采样位姿修正方法，其特征在于，当仪器测头为接触式测头时，分别判断仪器测头在四个采样位置时的受力是否都在可控受力范围内，若否，则重新装夹工件；若是，则以预先标定的仪器测头的最大探测误差的三分之一作为凸轮轴中心轴线相对于Z轴的偏心修差量Δz；