11高速線材軋機軋輥的錐軸與錐套的檢測摘要當更換軋輥時為了取得良好的裝配性能,高速線材軋機軋輥采用椎孔與錐套的配合。本文介紹了一種錐度的自動測量方法，論述的原則是參照圓柱表面作為測量錐度的標準。主要特色是橫向聯(lián)系錐自動測量儀器。對測量誤差的儀器進行分析.該儀器采用光柵位移傳感器錐直徑和軸向定位傳感器.m時,軸向定位誤差小于0.01mm的,相對誤差為錐度測量小于210-3.測量誤差直徑為1.4。由于該儀器配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),許多參數(shù)和實際剖面測量的錐度可根據(jù)所收集的測量數(shù)據(jù)確定.此外，錐軸與錐套可應(yīng)用電腦進行虛擬裝配?？梢杂^察出錐軸與錐套的實際裝配效果，可以實現(xiàn)裝配精度最大程度的提高。關(guān)鍵詞：軋機，軋輥，光柵傳感器，步進電機，虛擬裝配1.說明與光滑圓柱配合相比，錐度具有其獨特的優(yōu)點，例如：自動定心，同軸度高，配合緊密，容易調(diào)整松緊度，容易拆裝等。因此，它被廣泛應(yīng)用于機械裝置中?，F(xiàn)在，高線的軋制速度超過了100m/s。為了適應(yīng)這個速度，采用錐軸和錐套相配合的軋輥具有良好的表現(xiàn)，否則軋輥將會跑偏使得軋制速度和軋制受益不能保證。有兩個方法用來檢查錐度：綜合檢查和單項檢查.圓錐量是用于綜合檢查,而指標、正弦、角度是用于單項檢查錐度公差。本文介紹了一種錐自動測量方法,連同相關(guān)臥式錐自動測量儀器.該儀器在軋制條件下以圓柱表面作為參考測量了22錐軸和錐套。軋制參數(shù)如下:最大測量錐軸直徑241mm，其測量錐軸長度范圍為647mm985mm,測量軸套的最大直徑為192mm,測量軸套的長度范圍為647mm985mm，通常測量錐度是1：12。錐度的公差要求是，當軸向位移為12mm時，直徑的公差為10.003mm。2.測量原則兩個光柵傳感器分別位于錐軸兩邊,他們是平行的,與主軸配以合適的角度.檢測從測量較大一端的錐度開始，以確保測量的準確性.測量直徑的大小等于傳感器讀數(shù)之和。錐體每旋轉(zhuǎn)0.9做一次測量，即整個周長測量400次。一個周長測量做每軸0.79區(qū)間.測量程序結(jié)束時,測量的周長較小一端的錐度已完成.在其中一段是:遠離錐度大端的l（直徑為D），假設(shè)理論測量直徑是d，測量值即為軋輥的軸套的直徑。C(Dd)/L(1)dDCL(2)Dddd(DL)dLD(3)式中：c錐度的正常值，d直徑的測量誤差，軸向位移是12mm時，直徑的容許誤差小于10.003mm。因此,儀器的測量誤差在測量直徑時不得超過3米.3.設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析33圖1錐度自動測量儀該設(shè)備由四部分組成：機械系統(tǒng)，測量系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制軸向運動和徑向旋轉(zhuǎn).機械系統(tǒng)設(shè)備的機械系統(tǒng)包括：底板,左,右支托輥,和測量工作臺.機械系統(tǒng)有兩個功能：一種是用于測量錐體轉(zhuǎn)動,而后者則是用于使光柵傳感器沿著錐軸做直線運動.在測量操作中，首先用兩個頂錐支撐住錐軸，然后啟動馬達使位于軸向與橫向光柵的傳感器工作，同時，靠錐軸驅(qū)動的徑向傳感器同時旋轉(zhuǎn)。測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)主要由光柵傳感器及測量電路組成。它是用于軸向定位和測量直徑。光柵傳感器的特點,如高精度,高分辨率,量程寬,抗干擾能力強等。普通光柵傳感器的準確性可達到0.5m/300mm，而結(jié)果的精度可達到0.05m。光柵傳感器的測量電路包括細分電路,方向識別電路,計數(shù)電路,顯示電路.我們設(shè)計時，傳感器的結(jié)果和測量精度分別達到0.5m和1m/20mm。軸向定位傳感器的結(jié)果和測量精度分別達到0.5m和1m/20mm。數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)44數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能是收集測量的數(shù)據(jù)如直徑、角度、軸向位置，然后把數(shù)據(jù)輸入采用RS-232C標準接口的計算機，因此可以得到測量結(jié)果和實際的錐度輪廓。由于串行通信波特率設(shè)置為9600bps,該系統(tǒng)可每秒傳輸1200字節(jié)。當儲存一次測量數(shù)據(jù)需要9字節(jié)時，測量數(shù)據(jù)的總計個數(shù)為400100=40000，因此做完整個測量所需的時間總共為400009/1200=300秒，大約為五分鐘。軸向運動和徑向旋轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)圖2控制操作的界面該控制系統(tǒng)功能是控制步進電機的旋轉(zhuǎn)和可實現(xiàn)的軸向直線運動.核心控制系統(tǒng)是一個并行接口板.圖2顯示控制操作的界面.在該界面內(nèi)操作，可以實現(xiàn)啟動和停止發(fā)動機,控制旋轉(zhuǎn)方向和定位傳感器沿錐軸的速度。步進電機的