皮帶機(jī)輥筒筒體的錐度與皮帶跑偏自校正效率及輥筒運行可靠性緊密相關(guān)。因輥筒的安裝結(jié)構(gòu)問題,人工多點檢測綜合分析較難評估輥筒錐度。本文在以輥筒外柱面為基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,重新定義了錐度的相關(guān)指標(biāo),提出了一種基于位移傳感器與光柵尺的自動檢測錐度方法;并結(jié)合實際檢測工裝條件設(shè)計了相關(guān)檢測實現(xiàn)方案,建立了數(shù)據(jù)誤差處理模型;通過標(biāo)準(zhǔn)輥筒的檢測,驗證了檢測方法設(shè)計的可行性。
【部分圖文】：

俞晟，楊其華，劉宇朗：基于激光傳感器的輥筒錐度檢測方法研究筒錐度檢測實現(xiàn)方案。1檢測方法設(shè)計1.1輥筒錐度定義結(jié)合生產(chǎn)實際，假設(shè)無縫鋼管加工時夾持工裝及加工設(shè)備具有理想條件，輥筒的每一個軸向切面都是標(biāo)準(zhǔn)圓，則柱面可以作為基準(zhǔn)，將每個切面圓圓心連線所形成的軸線稱理論軸線。輥筒兩側(cè)加裝軸支撐面后，兩個端面軸心連線，稱實際軸線。因此將輥筒理論軸線與實際軸線所產(chǎn)生的偏差稱偏軸誤差[4]。后續(xù)檢測方法依據(jù)偏軸定義設(shè)計。輥筒筒體分為三段，前后a、c兩段為錐柱段，中間b段為圓柱段。錐度是以理論軸線為基準(zhǔn)的a、c兩段的錐度C。如a、c兩段錐度嚴(yán)格一致，呈中心對稱。(1)1.2柱半徑測量1)通過傳感器數(shù)據(jù)計算出輥筒長度：；通過事先規(guī)定，計算得到l位的輥筒理論半徑：2）以理論軸心為原點O(0,0)建立二維坐標(biāo)系，如圖1所示，測量在實際軸向支撐下進(jìn)行。得到位徑向圓切面上各采樣點坐標(biāo)，擬合出圓心,計算得到位的輥筒半徑：(2)如選某切面圓上三點，則圓心的計算公式為：(3)(4)1.3柱段長測量通過判斷區(qū)分出圖1所示a、b、c三段長度，得到輥筒圓（錐）柱段長度：(5)1.4錐柱段對稱性在測得輥筒兩側(cè)端面的理論半徑后，以兩端偏心量作為評估同軸度指標(biāo)，表示為：左側(cè)端：(6)右側(cè)端：(7)通過錐度公式對二維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得輥筒錐柱段的錐度C：左側(cè)端：(8)右側(cè)端：(9)圖1檢測裝置示意圖2020年第9期/總第569期209

機(jī)床兩側(cè)頂針固定輥筒、保證傳感器檢測的平行度。同時選用了基恩士IL-100激光位移傳感器（量程為75~130mm，分辨率為2μm）、光柵尺（量程為1500mm，分辨率為5μm）進(jìn)行檢測，檢測輥筒尺寸表見表1：將三根型號為65的輥筒進(jìn)行檢測，初次檢測結(jié)果見表2：圖26502輥筒各采樣點實際半徑示意圖從表中數(shù)據(jù)可以看出輥筒直徑不滿足公差要求，從圖2中可以看出輥筒各采樣點切面圓半徑與標(biāo)準(zhǔn)半徑相差較大，需進(jìn)行補(bǔ)差處理。下圖3為直線度誤差曲線。圖3誤差曲線利用直線度誤差公式計算得出表3：通過MATLAB軟件計算出誤差曲線公式為：y=-0.0001x2+0.0068x+0.6274。圓度誤差與旋轉(zhuǎn)誤差經(jīng)計算，均等于0。平行度誤差計算：M1(92.558,0,682.569)，M2(91.602,0,7.9833)，平行度誤差。將上述輥筒進(jìn)行補(bǔ)差后重新計算得到表4：俞晟，楊其華，劉宇朗：基于激光傳感器的輥筒錐度檢測方法研究表1輥筒參數(shù)表單位：mm輥筒型號長度長度公差直徑直徑公差錐度錐度公差同軸度同軸度公差65輥筒1200±0.565±0.301:132~1:1000±0.3表265輥筒檢測表單位：mm輥筒編號圓心長度直徑錐度同軸度6501(-0.0603，-0.00343）1199.89864.44851:13720.154756502(-0.04682,0.02954)1200.32764.17441:12830.106386503(0.0471,0.068745)1200.43364.53441:12560.12557表465輥筒檢測（補(bǔ)差）表單位：mm輥筒編號圓心長度直徑錐度同軸度6501(-0.0484，-0.01247）1200.38365.053411:14520.07726502(-0.04682,0.029538)1200.32764.779331:14140.106386503(0.0471,0.068746)1200.43365.147171:13930.12557表3直線度誤差計算表（X0,Z0）(Xn,Zn)最大偏離值點最小偏離值點K1minK2min直線度誤差(0.6485,11)(0.276,249)(0.7015,486.2)(-0.208,37.

機(jī)床兩側(cè)頂針固定輥筒、保證傳感器檢測的平行度。同時選用了基恩士IL-100激光位移傳感器（量程為75~130mm，分辨率為2μm）、光柵尺（量程為1500mm，分辨率為5μm）進(jìn)行檢測，檢測輥筒尺寸表見表1：將三根型號為65的輥筒進(jìn)行檢測，初次檢測結(jié)果見表2：圖26502輥筒各采樣點實際半徑示意圖從表中數(shù)據(jù)可以看出輥筒直徑不滿足公差要求，從圖2中可以看出輥筒各采樣點切面圓半徑與標(biāo)準(zhǔn)半徑相差較大，需進(jìn)行補(bǔ)差處理。下圖3為直線度誤差曲線。圖3誤差曲線利用直線度誤差公式計算得出表3：通過MATLAB軟件計算出誤差曲線公式為：y=-0.0001x2+0.0068x+0.6274。圓度誤差與旋轉(zhuǎn)誤差經(jīng)計算，均等于0。平行度誤差計算：M1(92.558,0,682.569)，M2(91.602,0,7.9833)，平行度誤差。將上述輥筒進(jìn)行補(bǔ)差后重新計算得到表4：俞晟，楊其華，劉宇朗：基于激光傳感器的輥筒錐度檢測方法研究表1輥筒參數(shù)表單位：mm輥筒型號長度長度公差直徑直徑公差錐度錐度公差同軸度同軸度公差65輥筒1200±0.565±0.301:132~1:1000±0.3表265輥筒檢測表單位：mm輥筒編號圓心長度直徑錐度同軸度6501(-0.0603，-0.00343）1199.89864.44851:13720.154756502(-0.04682,0.02954)1200.32764.17441:12830.106386503(0.0471,0.068745)1200.43364.53441:12560.12557表465輥筒檢測（補(bǔ)差）表單位：mm輥筒編號圓心長度直徑錐度同軸度6501(-0.0484，-0.01247）1200.38365.053411:14520.07726502(-0.04682,0.029538)1200.32764.779331:14140.106386503(0.0471,0.068746)1200.43365.147171:13930.12557表3直線度誤差計算表（X0,Z0）(Xn,Zn)最大偏離值點最小偏離值點K1minK2min直線度誤差(0.6485,11)(0.276,249)(0.7015,486.2)(-0.208,37.
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本文編號：2854325