《鋯合金管材兩輥冷軋孔型檢測(cè)方法》

1YS/TXXXX-XXXX鋯合金管材兩輥冷軋孔型檢測(cè)方法本文件規(guī)定了通過(guò)“逆向工程”檢測(cè)核級(jí)鋯合金管材兩輥冷軋孔型截面形狀尺寸的方法。本文件適用于核級(jí)鋯合金管材兩輥冷軋孔型截面形狀尺寸的檢測(cè)，以及為孔型的反求（逆向）設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，其他金屬管材兩輥冷軋孔型截面形狀尺寸的檢測(cè)也可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T31053—2014機(jī)械產(chǎn)品逆向工程三維建模技術(shù)要求3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1逆向工程reverseengineering對(duì)產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行測(cè)量、擬合、編輯和重構(gòu)等一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)。[來(lái)源：GB/T31053—2014，3.1]3.2三維幾何量3Dgeometry被測(cè)孔型任意截面上的孔型偏心距、孔型直徑、孔型偏心圓半徑等幾何特征的標(biāo)量，如圖1所示。圖1孔型橫截面三維幾何量示意圖2YS/TXXXX-XXXX4原理孔型截面形狀的幾何尺寸通過(guò)運(yùn)用“逆向工程”數(shù)模檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，即利用孔型加工專(zhuān)用五軸數(shù)控磨床的測(cè)量系統(tǒng)或三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)孔型槽橫截面的幾何形狀進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)磨床測(cè)量系統(tǒng)或者三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量的該截面不同位置的坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)重構(gòu)該截面的CAD模型，對(duì)比分析測(cè)量數(shù)據(jù)重構(gòu)的CAD模型來(lái)獲得孔型三維幾何量的實(shí)測(cè)值，與設(shè)計(jì)模型對(duì)比獲得設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)偏差，最終獲得孔型截面形狀的幾何尺寸實(shí)測(cè)值和偏差檢測(cè)報(bào)告，完成孔型截面形狀的三維幾何量檢測(cè)?？仔蜋z測(cè)流程參見(jiàn)圖2，按照GB/T31053—2014中6.4對(duì)孔型進(jìn)行實(shí)體建模。圖2孔型檢測(cè)流程5試驗(yàn)條件孔型的檢測(cè)應(yīng)在20℃±2℃的溫度及濕度55%±5%的條件下進(jìn)行。6儀器設(shè)備6.1測(cè)量設(shè)備測(cè)量設(shè)備應(yīng)選用具有旋轉(zhuǎn)和測(cè)量功能的五軸數(shù)控加工中心或者三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x。6.2孔型夾緊裝置使用快速錐形夾緊工具在徑向上固定孔型，或圓柱形夾緊裝置在軸向上固定孔型。3YS/TXXXX-XXXX6.3孔型旋轉(zhuǎn)裝置固定和旋轉(zhuǎn)孔型的旋轉(zhuǎn)軸行程為360°,轉(zhuǎn)角精度為±0.5°。6.4測(cè)量系統(tǒng)接觸式測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量分辨率應(yīng)為0.01mm，精度應(yīng)為0.01mm或優(yōu)于0.01mm。7樣品8.1對(duì)樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量之前，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理，包括清潔和拋光測(cè)量面等。8.2被測(cè)量樣品的軋輥直徑范圍為100mm～520mm，被測(cè)樣品孔型直徑Dx為4mm～159mm。8試驗(yàn)步驟8.1測(cè)量準(zhǔn)備8.1.1根據(jù)被測(cè)孔型內(nèi)徑尺寸，選擇合適的夾緊裝置，將孔型安裝于測(cè)量設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸上，被測(cè)孔型由其側(cè)面的鍵槽（ET位）定位。8.1.2孔型ET位為測(cè)量的起始位置，根據(jù)所需檢測(cè)的孔型截面，在測(cè)量設(shè)備上設(shè)置從起始測(cè)量位置到每個(gè)測(cè)量截面的旋轉(zhuǎn)角度。8.2孔型橫截面測(cè)量孔型槽任意橫截面的幾何形狀通過(guò)磨床測(cè)量系統(tǒng)或者三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量孔型槽深度來(lái)采集，為確保后續(xù)重構(gòu)三維模型曲線(xiàn)光滑和高擬合精度，每一截面至少測(cè)量17個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，孔型深度Tx測(cè)量位置如圖3所示。圖3孔型深度測(cè)量位置示意圖9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理9.1對(duì)于測(cè)量的數(shù)據(jù)，應(yīng)按GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行數(shù)據(jù)修約處理，保留小數(shù)點(diǎn)后三位。9.2建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)孔型槽橫截面測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，按公式（1）和公式（2）計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)的二維坐標(biāo)，獲得孔型測(cè)量截面曲線(xiàn)的測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)。x=Tx×sina y=Tx×cosa （2）式中：x——測(cè)量點(diǎn)二維x軸坐標(biāo)，單位為毫米（mmTx——孔型深度，單位為毫米（mmα——測(cè)量點(diǎn)與y軸坐標(biāo)的夾角，單位為(°);y——測(cè)量點(diǎn)二維y軸坐標(biāo)，單位為毫米（mm）。9.3按照獲得的孔型各截面測(cè)量點(diǎn)的二維坐標(biāo)，運(yùn)用CAD技術(shù)采用3階、3段樣條曲線(xiàn)擬合獲得孔型的4YS/TXXXX-XXXX三維重構(gòu)模型。9.4通過(guò)對(duì)孔型的重構(gòu)模型進(jìn)行測(cè)量分析，以圖3所示的0°、-10°和10°三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)畫(huà)出孔型的基圓O1，測(cè)量該圓的直徑可獲得Dx值，以-20°、-30°、-40°、20°、30°、40°中任意三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)畫(huà)出偏心圓O2，測(cè)量圓心O1和O2之間的距離，可獲得Bx，測(cè)量基圓O1到軋輥邊緣的距離，可獲得Fs，如圖4所示，通過(guò)以上幾何量的數(shù)模檢測(cè)，獲得孔型