大型回轉(zhuǎn)支承在線測量方法研究

1、    大型回轉(zhuǎn)支承在線測量方法研究    戴克芳+鮑治國+曹國蘭摘要：在線測量方法在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越重要。文章在5米數(shù)控立車的基礎(chǔ)上，利用marposs的tt25測頭觸發(fā)裝置和siemens 802d sl系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對3米以上的大型回轉(zhuǎn)支承內(nèi)孔、外圓的測量提出了在線測量的新方法。關(guān)鍵詞：在線測量；tt25測頭；觸發(fā)裝置；回轉(zhuǎn)支承；數(shù)控立車 ：a：th133 ：1009-2374（2016）36-0040-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2016.36.0201 概述目前公司大型回轉(zhuǎn)支承外圓、內(nèi)孔尺寸測量是用大型游標(biāo)

2、卡尺測量的，尤其是3米以上的游標(biāo)卡尺，不僅價(jià)格昂貴、重、不易操作，而且尺子越長剛性越弱，尺子中部會(huì)變形下垂，造成測量尺寸準(zhǔn)確性大幅度下降，給實(shí)際加工帶來了一定的困擾。本文介紹了一種捕捉數(shù)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行位置的間接測量方法，有效地將意大利marposs的tt25測頭觸發(fā)裝置和siemens 802d sl系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用起來，實(shí)現(xiàn)了大型回轉(zhuǎn)支承的在線測量功能，大大提高了大型回轉(zhuǎn)支承外圓、內(nèi)孔的測量精度。2 在線測量方法的測量原理下面以測量內(nèi)孔直徑為例作簡要介紹，原理如圖1所示。圖1上面左邊是一個(gè)環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)件，該標(biāo)準(zhǔn)件已通過三坐標(biāo)測量機(jī)床準(zhǔn)確測量出其內(nèi)孔直徑（1434.199mm），右側(cè)的長方體桿表示的是

3、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)桿。利用數(shù)控系統(tǒng)的讀取坐標(biāo)功能，分別讀取測頭觸發(fā)裝置的球頭在圖1中的兩點(diǎn)x1、x2坐標(biāo)值，由于機(jī)床讀取坐標(biāo)值時(shí)是在工件坐標(biāo)系下，且車床是直徑編程，所以可以利用圖示關(guān)系得出：。同理，可得出圖1中下面的待測工件內(nèi)孔直徑：。3 在線測量方法的實(shí)現(xiàn)過程3.1 關(guān)鍵測量元件的電路設(shè)計(jì)該項(xiàng)目的關(guān)鍵測量元件是marposs的tt25測頭，該觸頭的觸發(fā)電路模塊e32r接線如圖2所示，ka1接通與非控制著tt25測頭的生效與非，e32r的3、4號(hào)端子是測頭的信號(hào)輸入接口，e32r的11、12接口為測頭觸發(fā)后的信號(hào)輸出接口，該信號(hào)輸出至802d sl系統(tǒng)的x20.11接口，系統(tǒng)可依據(jù)該信號(hào)來讀取位置坐標(biāo)。

4、3.2 測量裝置信號(hào)處理流程測量裝置信號(hào)處理流程如圖3所示：3.3 程序運(yùn)算在進(jìn)行測量之前，要對標(biāo)準(zhǔn)桿進(jìn)行標(biāo)定，即要找到標(biāo)準(zhǔn)桿所在圓的直徑，這里通過先制作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，該標(biāo)準(zhǔn)件的內(nèi)孔、外圓尺寸通過三坐標(biāo)機(jī)床準(zhǔn)確測量出來，再以該標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)，標(biāo)定出標(biāo)準(zhǔn)桿所在圓的直徑，之后就可以通過比對標(biāo)準(zhǔn)桿來測量待測工件直徑尺寸。3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)桿內(nèi)側(cè)所在的圓直徑r231測量程序。3.4 測量精度的保證3.4.1 意大利marposs（馬波斯）公司是世界知名的量儀廠，marposs專業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用于機(jī)床、磨床、加工中心、車削中心、車床上的測頭，marposs的tt25測頭可以改善生產(chǎn)過程、保證工件質(zhì)量和精度，同時(shí)減少

5、廢品和縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)間。3.4.2 項(xiàng)目機(jī)床系統(tǒng)為西門子802d sl系統(tǒng)，機(jī)床x軸采用海德漢光柵尺形成閉環(huán)控制，可靠地保證了x軸的運(yùn)行精度，進(jìn)而準(zhǔn)確地找到對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值。4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證利用該在線測量裝置對在線加工的三種不同工件直徑（1600mm，20122406）進(jìn)行了測量，分別與三坐標(biāo)機(jī)床及游標(biāo)卡尺的測量結(jié)果進(jìn)行了比較，數(shù)據(jù)如表1所示：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該項(xiàng)目的在線測量方法的測量結(jié)果更接近于三坐標(biāo)機(jī)床的測量結(jié)果，測量準(zhǔn)確度比游標(biāo)卡尺要高得多，此方法可以應(yīng)用于大型回轉(zhuǎn)支承內(nèi)孔、外圓的在線測量。5 結(jié)語在相當(dāng)長的歷史時(shí)期內(nèi)，測量大多是“離線”的，而不是“在線”的。隨著時(shí)代的前進(jìn)，這種傳統(tǒng)的測量方式已越來越不能滿足科技、生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的需要。如果能對生產(chǎn)過程加以檢測，即進(jìn)行在線測量，則可以保證產(chǎn)品質(zhì)