管材直線度檢測機系統設計畢業論文正-免費閱讀

　　

【正文】 合金管轉動相應角度，磨頭軸向移動相應距離，完成對壁厚超差點的磨削。 圖 27 上圖中，由磨削起點和磨削終點可以確定兩個區間，因此必須找到壁厚超差的那個區間，可通過定義一個變量 Pmax 來確定。 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 42 定義螺距為 GrindingPitch，則螺距 =磨頭移動速度 /A 軸轉速，即 GrindingPitch = FeedRateGX / FeedRateGA。如圖 25所示， d（ 0,8） 為 ， d（ 0,9）為 0，即第一個截面 180度的點壁厚值異常，由圖 24可知，進行數據處理后，該點壁厚變成 ，即將其壁厚值由前一個正常的點替代。搜索截面 i的第一個數據正常的點 ,并將該點數據 賦值到前面的所有點 For i = 0 To m Do While d(i, k) = 0 k = k + 1 Loop If k 0 Then For j = 0 To k 1 d(i, j) = d(i, k) Next j End If 39。 圖 20 截面替代圖 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 31 即從檢測起點的截面開始向后搜索，找到第一個數據正常的截面，并將該截面所有點的數據，對應賦值到前面所有截面的所有點。 如此循環，直至判斷完一個截面所有點檢測值是否異常。確定數組 a， b， c的一維下標 q2 = n Mod (N2 + 1) 39。測量角度 FeedRateGA = Val() 39。 相應程序段如下（詳見附表） Option Explicit Dim N1, N2 As Integer 39。 定義二維數組第一維下標上界為 N1，第二維下標上界為 N2。合金管轉動 18度，磨頭移動速度為 4000mm/min M50 ’開始檢測 G04 ’暫停 M51 ’停止檢測 G01 X= 0 A=DC( 36) F 4000 39。磨削一次完成后檢查是否達到要求，如果仍未達到要求，則再磨削一次，如此循環下去，直至壁厚達到允許范圍內。因此須將傳感器與數據采集卡相連接，同時將采集卡安裝到工控機中，將采集到的數據傳給計算機系統， 如圖 13 所示。 圖 10 氣缸 為了與所選氣缸相連接，根據 16mm 的接口直徑選擇上海雙鈺 WSD4YA16/M16萬向聯軸器，如圖 11所示。 如表 1所示，根據各種材料間的摩擦系數，選用尼龍作為加工密封塊的材料。 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 7 圖 6 加工方案圖 螺旋線軌跡的螺距應為磨頭移動速度與合金管轉動速度之比。 圖 3 超聲波測厚原理圖 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 6 采用超聲波檢測壁厚時， 探頭必須很好地與空氣隔絕，因為即使少量的空氣存在也會造成超聲波的劇烈發散，使得測量不準，甚至無法測量的情況發生。 射線檢測是利用射線（ X 射線、γ射線、中子射線等）穿過材料或工件時的強度衰減，檢測其內部結構不連續性的技術。 檢測機結構如下圖所示 所示。目前國內外在圓度、平行度以及表面 粗 糙度等計量領域甚至已達到納米級測量精度水平 ,然而直線度的測量精度卻不高 ,特別是在大長度范圍的直線度測量領域 ,其精度水平更遠遠落后于其他計量項目。隨著測量工件的增大 ,系統往往需要配有高精度的長導軌 ,不適合于在線實時測量 ,適合于離線抽檢 激光準直儀法是以激光光束的能量中心線為直線基準 ,由光電位置敏感元件進行測量。這種方法通常用于對尺寸較小的磨削或研磨表面進行測量。無直線基準測量主要采 用誤差分離法。直線度誤差與尺寸精度、圓度、粗糙度被稱為影響產品質量的四大因素。重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 1 1 緒論 本課題研究的目的 本課題研究的目的在于設計一個 管材直線度檢測機 ， 完成檢測機結構及系統設計 。但是從目前幾何量領域的情況來看。所謂誤差重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 2 分離法 ( Error Separation Technique, EST)是指從測量結果中將標準量的誤差和被測量的誤差分離開來 ,從而提高測量精度和測量效率。直線度誤差大小可通過測刀口與表面間光隙的大小來判斷 ,誤差值大小由比對法獲得。其測量原理為 :由氦 2氖激光器發出的一束激光經準直后射向目標測量靶 ,該靶中心有一塊圓形四象限硅光電池 ,兩兩相對的硅光電池接成差動式。國際上只有美國 N IST,德國 PTB,原蘇聯國家標準局 ,美國勞侖斯國家實驗室 ,日本 Osaka大學 ,美國 Lockheed火箭和空間公司等達到了 011μ m /m或更高的精度水平。 機床總體布置圖 合金管兩端用頂尖夾緊置于機床上，磨頭軸向移動， A 軸電機帶動合金管轉動。穿過材料或工件的射線由于強度不同在 X射線膠片上的感光程度也不同，由此生成內部不連續的圖象。 因此要求超聲波探頭必須 浸于耦合劑 中，并且確保隔絕空氣。完成一次磨削后，如果尚未達到壁厚要求，則再進行一次磨削，直至達到要求。因為尼龍不但與合金管間的摩擦小，而且容易加工，密封性好，不透氣，從而保證了傳感器的工作環境要求。 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 11 圖 11 萬向聯軸器 根據以上思想，設計檢測機構如圖 12所示。 圖 13 根據所選擇的超聲波傳感器，選用武漢中旭科技有限公司的 ZXUSPC42 超聲波PCI板卡。所以需要確定 A軸轉速，磨頭移動速度，壁厚超差量的允許值，單次磨削量。合金管再轉動 18度，檢測下一個點 M50 ’開始檢測 G04 ’暫停 M51 ’停止檢測 G01 X= 0 A=DC( 54) F 4000 39。由前述人機界 面設計中的參數設定可知： 測量起始點離工件左端面的距離為 dis，測量終點離左端面的距離為 L，相鄰兩 截面的間距為 distance，每個截面上相鄰兩檢測點間的角度為 rad，則總的截面數為：(L dis) \ distance+1，每個截面的測量點數為 360/rad。二維數組的下標上界 Dim i, j As Integer Dim dis, l As Single 39。A 軸轉速 FeedRateGX = Val() 39。確定數組 a， b， c的二維下標 a(q1, q2) = g(n, 0) b(q1, q2) = g(n, 1) c(q1, q2) = g(n, 2) Next n Close 1 程序運行后，對每個點的三次檢測值 a(i, j), b(i, j), c(i, j)添加監視，截取部分結果如下。設定統計值 count1和count2，如果某點檢測值異常，則統計值 count1加一， 如果該截面異常點數超過檢測點數的 1/3，則判定該截面為異常截面，統計值 count2加一。 從第一個數據正常的截面開始，逐個判斷其以后的截面是否異常，如果異常以前一截面的數據替代。從截面 i第一個數據正常的點開始，逐個判斷該點以后的數據是否異常，如果異常以前一點替代 If k n Then For j = k + 1 To n 1 If d(i, j) = 0 Then d(i, j) = d(i, j 1) End If Next j End If Next i 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 36 三、 數據處理結果 將處理完的結果寫入文件 D： \中，每行由“截面所在位置”、“檢測點角度”、“對應壁厚值”這三個數構成。 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 38 圖 25 磨削程序的編制 一、計算所有檢測截面的壁厚超差量 求檢測截面的壁厚超差量可通過先找到該截面壁厚最小的點，然后將其他點的壁厚值減去它，即得到每點的壁厚超差量。合金管每轉動一圈，磨頭移動一個螺距，在管面上磨削過一圈螺旋線。從 Pstart 點開始按照 A軸轉向轉動一個角度至下一點，若該點壁厚超差，則 Pmax = 1，表明按照這種轉向即可得到磨削區間。當某點不用磨削時磨頭抬起，移動至下一個待磨削點。整根管坯壁厚磨削所需次數 p 可根據合金管壁厚最大點超差量 errormax、允許超差量 nominal_thickness重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 45 和單次磨頭磨削量 nominal_Gringding_quantity 來 確 定 ， 即 p = Int((errormaxnominal_thickness) / nominal_Gringding_quantity) 開始磨削時，磨頭定位到起始點 StartPosition，并把該點作為坐標原點。 對于只需部分磨削的截面，通過搜索到 該截面壁厚最大點，然后從該點向兩側搜索，找到磨削起點 Pstart 和磨削終點 Pend，如圖 27所示。設定某點距離左端面的距離為currentX，檢測截面間距為 distance，通過用 round 函數四舍五入的方法確定該點所在截面為 f = Round(currentX / distance, 0)。Print 2, vbCrLf Next j Next i Close 2 End Sub 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 37 截取部分數據結果如圖 24所示（詳見附錄） 圖 24 數據處理結果 在進行第二步的數據處理前，異常點的壁厚值通通置為 0。 根據以上數據處理過程，繪制流程圖 3，如圖 23所示（可 見附表） 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 34 k = k + 1k 0Ni = 0i = N 1Yj = j + 1YYj = 0d ( i , j ) = d ( i , k )j = k 1結 束Yk = 0d ( i , k ) = 0i = i + 1NYNYNYk N 2j = k + 1d ( i , j ) = d ( i , j 1 )d ( i , j ) = 0Yj = j + 1Nj = N 2 1k = N 2NNN 圖 23 流程圖 3 重慶理工大學畢業論文 合金管數控砂帶磨床測量系統設計 35 相應程序段如下（詳見附錄） Dim i, j, k, q As Integer Dim m,