基于误差转换的汽车曲轴圆度及圆柱度误差评价数学模型构建研究

来源：机械工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：张学昌, 梁涛, 张旭, 王营营, 杨仁民

单位：1. 浙江大学宁波理工学院机电与能源工程分院 宁波 315100；；2. 上海工程技术大学机械工程学院 上海 201620

摘要：针对国内汽车曲轴轴颈圆度误差、圆柱度误差检测普遍存在的效率低、精度低等问题，建立基于误差转换的平面曲线和空间曲线误差数学模型，结合圆和圆柱的数学表达建立满足最小包容条件的圆度和圆柱度误差评定数学模型，并采用遗传优化算法计算出符合最小评定要求的曲轴轴颈形位误差，解决了理想包容要素位姿参数不精确的问题。同时，建立基于图像域的汽车曲轴轴颈形状误差检测试验台，针对测量过程中连杆轴颈沿主轴颈公转运动，从而导致连杆轴颈图像域检测数据存在坐标不归一问题，以曲轴法兰端特征孔为基准，通过模板匹配特征与孔边缘提取实现了连杆轴颈圆度和圆柱度测量数据空间坐标归一化处理。以某型号发动机曲轴为例进行大样本误差检测试验，并与三坐标测量机测得的结果进行对比，数据分析表明提出的曲轴轴颈形状误差检测方法的精度为1 µm，且重复检测误差在0.1 µm以内，证明了其理论上的正确性及实践操作的可行性。

关键词：汽车曲轴,误差转换,圆度误差,圆柱度误差；

基金资助：国家自然科学基金(51075362，51205246)和浙江省自然科学基金(Y1100073)资助项目