[發明專利]一種用激光位移傳感器測量扭力軸滾壓特征參數的方法

無效

• 申請號: 201310011944.4
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103105129A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 王西彬;郝娟;盛東良;裴家杰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01B11/24
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

1.一種用激光位移傳感器測量扭力軸滾壓特征參數的方法，該方法是在機床上進行的，其特征在于，具體步驟為：

步驟一、設置測量裝置；

所述測量裝置包括激光位移傳感器(1)、數據采集卡(2)、編碼器(3)以及工控機(4)；其中所述激光位移傳感器(1)固定在機床托板(5)上，并可沿機床導軌(6)方向往復運動，所述編碼器(3)通過齒形同步帶與機床上的主軸相連；激光位移傳感器(1)與數據采集卡(2)連接，工控機(4)與數據采集卡(2)和編碼器(3)分別連接；

步驟二、在機床主軸上裝夾圓柱形標準驗棒，令激光位移傳感器的激光頭位置與驗棒保持設定距離，使得驗棒上的測量點在激光位移傳感器的量程范圍內，且令驗棒軸心與激光頭在同一水平高度；通過驗棒進行標定，測出驗棒軸心到激光頭的距離L₀；L₀＝R₀+L，其中R₀為驗棒的半徑，L為驗棒外圓到激光頭的距離；

步驟三、卸下驗棒，在機床主軸上裝夾扭力軸(7)，并在扭力軸上選取多個測量截面；令扭力軸隨機床上的主軸勻速轉動，然后控制激光位移傳感器隨機床托板沿所述主軸方向運動，并使其依次與多個選定的測量截面相對應；激光位移傳感器每秒發出多個脈沖，快速測量每一時刻扭力軸表面的點到激光頭的距離L′；根據機床上主軸的旋轉角速度，利用編碼器記錄每一測量點所對應的角度值θ，并將所述L′和θ傳入工控機；

步驟四、工控機對測得的數據進行處理，由R＝L₀-L′求出每一扭力軸測量點到扭力軸軸心的距離R，然后對每一θ對應R存儲為(θ,R)，每一選定的測量截面對應一組(θ,R)；

步驟五、計算出扭力軸齒根位置的具體方法為：選取扭力軸齒形截面對應的一組(θ,R)，將所選取的(θ,R)中R的次最大和次最小分別記為R_max和R_min，將所選取的(θ,R)中按θ由小到大，依次將θ對應的R與R_max和R_min比較，將第一個落在R_min±0.3mm范圍的點記為S，從S開始，找到第一個落在R_min±0.3mm范圍的點并記為A，找到第一個超出R_min±0.3mm范圍的點記為B;則齒根位置的坐標即為(θ_c,R_c)，其中θ_c＝(θ_A+θ_B)/2，其中θ_A為A點所對應的角度，θ_B為B點所對應的角度,R_c為θ_c所對應的距離；計算出扭力軸齒根位置的坐標(θ_c,R_c)。