[發(fā)明專利]對徑及平行多位測量軋輥圓度誤差和機(jī)床主軸運動誤差的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710040589.8
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101055165A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉麗蘭;俞濤;姚俊;陳銳;閆利文;丁曉燕;張曙偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué);上海機(jī)床廠有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01B7/28;G01B7/312
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對徑及平行多位測量軋輥圓度誤差和機(jī)床主軸運動誤差的方法。對徑設(shè)置中的一個位移傳感器作為基準(zhǔn)位置傳感器，另外平行的兩個作為測量傳感器，經(jīng)過軋輥多次轉(zhuǎn)位在不同測量位置與軋輥表面圓作相對運動，獲取軋輥某截面表面的冗余信息，并建立相應(yīng)的多位圓度誤差分離方程，并將采集到冗余信息中的時域信號變換到頻域進(jìn)行分析，在機(jī)將作偏心旋轉(zhuǎn)運動軋輥的圓度誤差和主軸的運動誤差進(jìn)行分離，實現(xiàn)對軋輥的圓度誤差和主軸運動誤差在機(jī)測量，根據(jù)實際需求，該測量方法可簡化為對徑兩點測量法，也可以設(shè)置任意夾角進(jìn)行隨機(jī)測量，從而提高測量精度。

背景技術(shù)

隨著冶金鋼鐵及汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，對金屬板材的精度要求越來越高。為了能壓制出高精度的板材，軋輥的質(zhì)量就顯得優(yōu)為重要。其中軋輥的圓度及軋輥的表面質(zhì)量是決定板材精度的最主要因素，而軋輥的最終質(zhì)量是由軋輥磨床所決定的，所以數(shù)控軋輥磨床測量精度的高低也起著很重要的作用。傳統(tǒng)數(shù)控軋輥磨床測量裝置測量圓度時，將軋輥的安裝偏心和機(jī)床的主軸運動誤差與軋輥的圓度誤差混合在一起?，F(xiàn)在這些傳統(tǒng)的軋輥測量裝置不具有將機(jī)床系統(tǒng)誤差與軋輥的圓度誤差分離的功能。隨著人們對軋輥高精度、高效率的追求，對被加工軋輥實施在機(jī)測量，并能夠?qū)④堓亪A度誤差和機(jī)床系統(tǒng)誤差進(jìn)行分離，不僅能夠提高測量精度，而且分離后的數(shù)據(jù)還可以用于數(shù)控加工的補償控制，有利于提高軋輥的加工精度和效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種對徑及平行多位測量軋輥圓度誤差和機(jī)床主軸運動誤差的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對工件圓度誤差和機(jī)床主軸運動誤差在線測量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種對徑及平行多位測量軋輥圓度誤差和機(jī)床主軸運動誤差的方法，其特征在于在被測軋輥測量截面的外圍，對徑設(shè)置兩個位移傳感器，其中第一位移傳感器作為基準(zhǔn)位置位移傳感器，而第二位移傳感器與一個與其平行設(shè)置的第三位移傳感器作為測量傳感器，經(jīng)過軋輥多次轉(zhuǎn)位在不同測量位置與軋輥表面圓作相對運動，獲取軋輥被測截面表面的冗余信息，建立相應(yīng)的多位圓度誤差分離方程，并將采集到冗余信息中的時域信號變換到頻域進(jìn)行分析，在機(jī)將作偏心旋轉(zhuǎn)運動軋輥的圓度誤差和主軸的運動誤差進(jìn)行分離，實現(xiàn)對軋輥圓度和機(jī)床主軸運動誤差的測量與分離。

具體操作步驟如下：

(1)校正對徑設(shè)置的第一位移傳感器和第二位移傳感器處于x軸方向，而第三位移傳感器與x軸夾角為；

(2)首次測量由三個位移傳感器(1、2、3)測量三點1A、1B和1C，記錄1A點位置及所測數(shù)據(jù)，1A點作為基準(zhǔn)位置點；第二次測量軋輥逆時針旋轉(zhuǎn)(π-)度，由兩個平行的第二位移傳感器和第三位移傳感器測量二點2B和2C，1C轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)點1A所在位置，記為2A/1C，并作為新的基準(zhǔn)點；第三次測量至第K次均同第二次測量過程，理論上第K次第三位移傳感器測量位置與第1次第二位移傳感器所測位置重合，在誤差范圍內(nèi)可以進(jìn)行重復(fù)測量；

(3)經(jīng)過步驟(2)中的測量過程，實現(xiàn)多位測量：

設(shè)N為測量位移傳感器每周采樣點數(shù)，x_i(n)為第i次測量，測量過程中對應(yīng)點為iA(i＝2，3，…，K-1)時對應(yīng)運動誤差在x和y軸上均有分量；，r(n)為被測量軋輥的圓度誤差，并設(shè)δ(n)為主軸運動誤差，設(shè)軋輥旋轉(zhuǎn)K次，取值經(jīng)過三位及K次測量得到下列方程：

y＝Ae????????????????????????(1)

式中：

y—K次測量得到的位移傳感器輸出y_i(n)構(gòu)成的K階列向量；

e—被測軋輥經(jīng)過K次轉(zhuǎn)位后得到K個重構(gòu)的圓度誤差和主軸運動誤差構(gòu)成的K+1階列向量；

M—K+1列測量輸出系數(shù)矩陣。

y＝(y₁(n)，y₂(n)…，y_N(n))^T????????????????(2)