【摘 要】
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圆锥滚子作为圆锥滚子轴承的重要组成部分,其尺寸参数直接影响整个机械设备的稳定性与可靠性。在现有加工条件下,机械制造业难以控制同批次圆锥滚子尺寸的加工精度,因此尺寸测量仍是必不可少的一道工序。而传统的人工抽检法难以满足圆锥滚子测量需求,因此滚子尺寸测量领域迫切需要引入新的技术。本文采用传感器获取圆锥滚子表面轮廓,实现了圆锥滚子尺寸的参数化测量。主要研究内容包括:(1)基于正弦尺原理,提出了一种单轮廓
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圆锥滚子作为圆锥滚子轴承的重要组成部分,其尺寸参数直接影响整个机械设备的稳定性与可靠性。在现有加工条件下,机械制造业难以控制同批次圆锥滚子尺寸的加工精度,因此尺寸测量仍是必不可少的一道工序。而传统的人工抽检法难以满足圆锥滚子测量需求,因此滚子尺寸测量领域迫切需要引入新的技术。本文采用传感器获取圆锥滚子表面轮廓,实现了圆锥滚子尺寸的参数化测量。主要研究内容包括:(1)基于正弦尺原理,提出了一种单轮廓的圆锥滚子直径和锥角测量方法。首先通过位移传感器配合一维运动平台,获取圆锥滚子上端轮廓数据;然后基于线性插值原理,对圆锥滚子轮廓数据进行二次抽样,实现轮廓提取位置的归一化处理;之后以标准滚子轮廓为基准,对被测滚子轮廓进行校平,消除滚子锥角对测量的影响;最后,从校平后的轮廓数据中提取出描述滚子尺寸的参数值,进行尺寸测量。(2)基于轮廓提取技术,提出了一种基于双轮廓的圆锥滚子尺寸测量方法。首先通过轮廓测量仪配合上料装置,基于光幕法获取圆锥滚子图像;然后基于最小二乘法原理对图像进行拟合,提取出圆锥滚子表面轮廓;最后根据圆锥滚子轮廓特征,从中提取出描述滚子尺寸的参数值,进行尺寸测量。(3)设计并搭建圆锥滚子尺寸测量平台,并进行实验验证。根据圆锥滚子尺寸测量系统技术要求,完成系统的组装工作,并用样品滚子进行测试。以相同滚子验证系统重复精度,实验结果表明:两种测量方法的直径重复精度均在±0.5 um以内,长度重复精度均在±5 um以内,满足设计要求。以不同滚子的直径测量值验证系统准确度,实验结果表明:单轮廓法和双轮廓法的测量差值在±0.5 um以内,验证了测量的可靠性。
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