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)中的應用越來越重要。文章在5米數(shù)控立車的基礎上，利用marposs的tt25測頭觸發(fā)裝置和siemens 802d sl系統(tǒng)的特點，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

2、卡尺測量的，尤其是3米以上的游標卡尺，不僅價格昂貴、重、不易操作，而且尺子越長剛性越弱，尺子中部會變形下垂，造成測量尺寸準確性大幅度下降，給實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)實際運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)合應用起來，實現(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上面左邊是一個環(huán)形標準件，該標準件已通過三坐標測量機床準確測量出其內(nèi)孔直徑（1434.199mm），右側(cè)的長方體桿表示的是

3、一個標準桿。利用數(shù)控系統(tǒng)的讀取坐標功能，分別讀取測頭觸發(fā)裝置的球頭在圖1中的兩點x1、x2坐標值，由于機床讀取坐標值時是在工件坐標系下，且車床是直徑編程，所以可以利用圖示關系得出：。同理，可得出圖1中下面的待測工件內(nèi)孔直徑：。3 在線測量方法的實現(xiàn)過程3.1 關鍵測量元件的電路設計該項目的關鍵測量元件是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號端子是測頭的信號輸入接口，e32r的11、12接口為測頭觸發(fā)后的信號輸出接口，該信號輸出至802d sl系統(tǒng)的x20.11接口，系統(tǒng)可依據(jù)該信號來讀取位置坐標。

4、3.2 測量裝置信號處理流程測量裝置信號處理流程如圖3所示：3.3 程序運算在進行測量之前，要對標準桿進行標定，即要找到標準桿所在圓的直徑，這里通過先制作一個標準件，該標準件的內(nèi)孔、外圓尺寸通過三坐標機床準確測量出來，再以該標準件為基準，標定出標準桿所在圓的直徑，之后就可以通過比對標準桿來測量待測工件直徑尺寸。3.3.1 標準桿內(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)應用于機床、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，同時減少

5、廢品和縮短機床停機時間。3.4.2 項目機床系統(tǒng)為西門子802d sl系統(tǒng)，機床x軸采用海德漢光柵尺形成閉環(huán)控制，可靠地保證了x軸的運行精度，進而準確地找到對應點的坐標值。4 實驗驗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）進行了測量，分別與三坐標機床及游標卡尺的測量結果進行了比較，數(shù)據(jù)如表1所示：實驗結果表明，該項目的在線測量方法的測量結果更接近于三坐標機床的測量結果，測量準確度比游標卡尺要高得多，此方法可以應用于大型回轉(zhuǎn)支承內(nèi)孔、外圓的在線測量。5 結語在相當長的歷史時期內(nèi)，測量大多是“離線”的，而不是“在線”的。隨著時代的前進，這種傳統(tǒng)的測量方式已越來越不能滿足科技、生產(chǎn)和社會發(fā)展的需要。如果能對生產(chǎn)過程加以檢測，即進行在線測量，則可以保證產(chǎn)品質(zhì)