一种曲轴自动校直液压机的检测系统设计.pdf

文章 编号 1 6 7 2 0 1 21 2 01 3 0 2 0 0 5 2 0 3 一 种 曲轴 自动 校 直 液压 机 的检 测 系统设 计 崖 华青 ，翟华 1 ． 合 肥合锻 机床 股份 有 限公 司， 安徽 合 肥 2 3 0 6 0 1 ； 2 ． 合肥 工业大 学 机 械 与汽车工 程 学院 ， 安徽合肥 2 3 0 0 0 9 摘 要 本 文利用 最 小二 乘法研 究 了曲轴校直 机检 测原 理 ， 依据杠 杆检 测 系统设 计接 触 式检 测装 置 ， 采用 差 动 电感 式传感 器设 计 了电路 系统和采 样 系统。 并开发 出检测 系统 的界面 ， 介绍 了检测 系统 的使用 方法 ， 实 践表 明 ， 此检 测 系统 能大 大减 少 曲轴检测 时间 ， 提 高 了工作 效 率。 关键词 机械 设计 ； 液压 机 ； 校 直 ； 检 测 系统 ； 曲轴 中 图 分 类 号 T G3 1 5 ． 4 文 献 标 识 码 A 0 引 言 曲轴是 发 动机 的核心 部件 。其生产 工 艺需进 行 多次 校直 才能符 合设 计和 实际要 求 ，而 曲轴 的变 形 是校 直决 策的重 要依 据 ， 因此 ， 可靠 、 精 确 、 高 速地 获 取零 件 的变形 是 曲轴 校 直 机检 测 系统 的重 要 任 务 。 测量 系统 要根 据传感 器测 得 的大量数 据 ， 经 处理 后 ， 求取 零件 的变形 及坐 标位 置 ，这 是确保 精 密校直 成 收稿 日期 2 0 1 2 0 8 1 0 作者简介 崖华青 1 9 7 4 一 ， 女， 工程师， 从事液压机研发设计 约设计 依据 记忆 和技术 参数测 算 的范 围及 内容 。借 此 可更 加充分 发挥 C AD三 维 图像 的功效 ， 快捷 设计 展示 概 念 眭的非实体 产 品 。 同时期 望 以此 为基 础 ， 集 沙 成塔 ，逐 步完善 并构 建锻压 液压 机快捷 设计 制造 的快速 通道 。 【 参 考 文献 】 【 1 ] 俞新陆． 液压机． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 7 ． [ 2 ] G B 3 7 6 6 8 3 液压系统通用技术条件 ． 1 9 8 2 ． [ 3 ] J B ／ T 3 8 1 8 1 9 9 9 液压机技术条件 ． f 4 J 王卓， 陆红． 锻压液压机的“ 点八五” 关联度简约设计便览． 锻 套设 备矫 形精度 的关键 技术 之一 。本文依 据 最小二 乘法 原理 设计 了曲轴 自动校 直机检 测系统 的硬 件 和 软件 系统 ， 测量效 率大 大提 高 ， 测量 精度满 足设 计要 求 。 1原有检 测装 置 原有 曲轴检 测系统 如 图 1 、 2所示 ，采 用 j组 曲 轴专 用检 测装 置 ， 需 三名 工人 同时工作 ， 花 费 3 0 mi n 才 能准 确检 测一 根 曲轴 ， 耗 时 、 费力 ， 检 测结 果 完全 凭借 工人 经验 。 压装备与制造 技术 ， 2 0 1 2 ， 4 7 1 ． 【 5 ] 王圣莲 ， 陆红 ， 胡海燕 ． 液压机液压缸柱塞杆表 面缺陷分析及 1 艺策略．锻压装备与制造技术， 2 0 1 2 ， 4 7 4 ． f 6 ] 李玉强 ， 陆红 ， 王培 文．极 坐标定位 校正液压机设计要点． 锻压 装备与制造技术， 2 0 1 2 ， 4 7 4 ． [ 7 ] 陆红．锻压液 压机的准柔性 化设计．锻压装 备与制造 技术 ， 2 0 0 2 ， 3 7 6 ． 【 8 ] 陆红 ， 邱新 民． 四柱液压机实现双动拉深 的改装设计． 锻压装备 与制造技术 ， 1 9 9 5 ， 3 0 3 ． ■ 一 ● l ’ ’● “ e e i n I o r g mg l a y a r a ul i c p r e s s ，J i a n g s u Ch i n a _． Ta ki n g t h e po i n t e i g h t fiv e c o r r e l a t i o n bee n i nt eg r at ed and es t i mat ed s i m pl y． 1 l i s t e d f o r t h e s e c o n d t i m e ． I t p r o v i d e s 2新 型 检 测 系 统 设 计 如 图 3所 示 ， 该 新 型 检测 系统 由一 套检 测装 置 组 成 ， 分 别 装 于 主轴 颈 后 侧 ， 用 于 检 测 曲 轴 的 校 直 结 果 。其 稳定 与 否直 接关 系 校直精 度 。其结 构 如 图 3所 示 ，该 检 测 装 置 由传 感 器 、 检 测 支架 、 测量 杠杆 支 架 、 测 量杠 杆臂 、 调 整螺 钉 、 锁 紧 螺 钉 等 组 成 。在 该 结 构 中 ， 机 床 检 测 传 感 器 调 整 主 要 应 用 在 机 床 进 图2 检测平台 行 检测 零件 之前 ，是 保证检 测 系统 正常 运行 的重 要 步 骤 。传感 器调 整到 0位 附近 ， 传感 器线 性度 最好 ， 保 证检 测 系统 能精确 检测 零件 的跳 动量 。 传 图 3 检测机构示意图 检测 电气 系统 主要 为工业 控 制计算 机 和采集 板 卡组 建 的检测 电路 。 工 业计 算机 采用研 华 机箱 ， 配 置 研 华 主板 及 弘格 采 集 卡 ，该 采 集 卡具 有 1 6位分 辨 率 ， 能将检 测传 感器 传来 的模 拟量 精密 细分 ， 实 现精 确 钡U 量 。 检测 传 感 器 是本 检 测 系 统 中 的关 键零 部 件 ， 本 项 目采 用 中原 量仪 DG0 3型差 动 电感 式 直线 位 移传 感 器 ， 其 检测 精度 准确 可靠 。 3检 测 原 理 工 件在 驱动装 置 的带 动下 ，以 1 、 9两主轴 颈 的 外 圆为 基准 旋转 ， 同时 测量 2、 3、 4、 5 、 6、 7、 8轴 颈 ， 每 个 轴颈 测量 1 8 0个 点 ，测得 的数 据按 最小 二乘 法 拟 合 出截 面 圆心 ， 计算 过 程如 下 。 工件 每旋 转一 周 ，环轴壁 上 各传感 器 分别 环绕 不 同 的圆截 面上测 量 1 8 0次 ，环轴 壁上 的传感 器数 为 9， 设 △ 为传感 器 采样 值 ， 为传 感 器测 量 时位 于 圆截 面上 的对 应角 度 ， 采样 数据 为 △ R ⋯ 0 ， 其 中 i 为各 传感 器所 环绕 的 圆截 面号 ， i l ， 2， ⋯ ， K√为采 样 点 数 ， j l ， 2， ⋯ ， 按下 式 计算 每一 截 面 的最 小二 乘 圆心坐标 0 ， Y ， 1 1 80 s 枷 式 中 卜各个 传感 器所 环绕 的 圆截 面轴 向距 离 。 以工 件上首 尾两 个传 感器 所环 绕 的圆截 面 圆心 连线 为基 准轴线 ，中间 7个传感 器所 环绕 的圆截 面 相对 该轴 线弯 曲度 为 W - 、 一 2 式 中 。、 6 、 q 计 算 系 数 ， n 一 五， 6 q 一 9 二 Z z 则 直线 度 S为 S - ma x W ， W， ， ， ⋯ W ， 与设 定 的 S的 阈值 比较 ， 确定 工件 直线度 是 否符合 要求 ， 判 定工 件是 否合格 。 4计算 机 检测 系统 4 ． 1 硬件 系统 构成 本 检测 系统硬 件 系统 由检测 传感 器 、 放大 器 、 A／ D板卡 、 工业 计算 机 等构成 ， 其信 息流 如 图 4所示 。 检 丽 而 图4 检测系统硬件构成 其 中 ，检 测 传感 器采 用 中原 量 仪 公 司 生 产 的 D Z S 一 0 5型 电感式 检 测传 感器 ， 放 大 器采 用 DZ型放 大器 ， A／ D板 卡采 用 1 6 0 2型 电感传 感器 ，工 业计 算 机采用 研 华 1 P S 6 1 0型工业计 算机 。 4 ． 2软 件系统 构成 本 检 测 系统 采 用 WI NDOWS 9 8系统 为 操作 系 统 ， 应用 DE L P HI 高 级 编程 软件 编写 系统程 序 ， 根 据 前述 检测 系统 的原 理 ，可以得 到检测 系 统流程 如 图 图 5 检测系统软件 流程 5所 示 。