【導(dǎo)讀】鋼管是應(yīng)用最廣泛的鋼材品種..它的質(zhì)量直接影響到經(jīng)濟(jì)效益及人員的生命安全。徑鋼管廣泛應(yīng)用于冶金、石油及化工等行業(yè)，它的質(zhì)量關(guān)系到工業(yè)設(shè)備的安全。由于鑄造、加工、為了隨時(shí)了解鋼管的狀態(tài),必須定期檢測其直線度從而決定其是否可繼續(xù)使用。直線度誤差測量是幾何計(jì)量領(lǐng)域中的一個(gè)基本測量項(xiàng)目，它是平面度、平行度、垂直。尺寸精度、圓度、粗糙度被稱為影響產(chǎn)品質(zhì)量的四大因素。但是從目前幾何量領(lǐng)域的情況來看。直線度誤差測量的技術(shù)水平已落后于其他三個(gè)項(xiàng)目。不斷出現(xiàn)新技術(shù)，新成果。展與產(chǎn)品質(zhì)量的要求是不相適應(yīng)的，因此有必要探測各種新方法?？v觀世界對直線度誤差的測量方法，可總結(jié)歸納為如下兩大類。處理得到被測對象的直線度誤差值。無直線基準(zhǔn)測量主要采用誤差分離法。向,經(jīng)數(shù)據(jù)處理求出被測零件的直線度誤差。光隙法是用刀口尺作為理想直線測量直線度誤差的一種方法。直線度誤差大小可通過測刀口與表面間光隙

　　

【正文】 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 ’定義每個(gè)截面的最大壁厚點(diǎn) Dim maxPoint() As Integer ReDim maxPoint(N1) As Integer ’定義所有截面中的最大壁厚超差量 Dim errormax As Single Dim XStartPosition As Single ’加工時(shí)磨頭運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn) XStartPosition = dis Dim du As Single du = 360 Dim p As Integer Dim r As Integer Dim PiontNum As Integer ’每圈磨削點(diǎn)數(shù) PiontNum = N2 + 1 Dim GrindingPitch As Single ’螺 旋線的螺距 ’螺旋線螺距的計(jì)算與磨頭移動(dòng)速度及 A 軸轉(zhuǎn)速的設(shè)置有關(guān) GrindingPitch = FeedRateGX / FeedRateGA Dim workpiece_long As Single ’工作長度 workpiece_long = l dis ’工作長度 =終點(diǎn)－起點(diǎn) ’找出每個(gè)截面的最小壁厚 For i = 0 To N1 min_d(i, 0) = d(i, 0) For j = 0 To N2 If min_d(i, 0) d(i, j) Then min_d(i, 0) = d(i, j) 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 40 End If Next j Next i ’求得每個(gè)截面所有點(diǎn)的超差量 For i = 0 To N1 For j = 0 To N2 error00(i, j) = d(i, j) min_d(i, 0) ’超 差量 =該點(diǎn)壁厚－壁厚最小值 Next j Next i ’找出每個(gè)截面的最大壁厚超差量 For i = 0 To N1 max_error(i) = error00(i, 0) For j = 0 To N2 If max_error(i) error00(i, j) Then max_error(i) = error00(i, j) maxPoint(i) = j ’獲取每個(gè)截面的最大壁厚點(diǎn) End If Next j Next i ’找出所有截面中的最大壁厚超差量 errormax = max_error(0) For i = 0 To N1 If errormax max_error(i) Then 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 errormax = max_error(i) End If Next i 二、判斷截面是否需要磨削 對于某截面的磨削判斷可采用如圖 26的方法。 圖 26 如果某點(diǎn)壁厚超差量超出允許值，則該點(diǎn)需要磨削，否則無需修磨。由于只對合金管有限個(gè)截面進(jìn)行壁厚數(shù)據(jù)采集，用這些截面的數(shù)據(jù)來反應(yīng)整根管坯的壁厚情況。在進(jìn)行壁厚修磨時(shí)，采用讓合金管轉(zhuǎn)動(dòng)，磨頭移動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)合成后按照螺旋線軌跡對工件表面進(jìn)行磨削。 對于檢測截面間的點(diǎn)進(jìn)行修磨判斷時(shí)，可通過用與其接近的截面上角度對應(yīng)相同的點(diǎn)來確定，如果該點(diǎn)離前一個(gè)截面接近，則用前一截面上 點(diǎn)的數(shù)據(jù)判斷，如果該點(diǎn)離后一個(gè)截面接近，則用后一個(gè)截面上點(diǎn)的數(shù)據(jù)判斷。設(shè)定某點(diǎn)距離左端面的距離為currentX，檢測截面間距為 distance，通過用 round 函數(shù)四舍五入的方法確定該點(diǎn)所在截面為 f = Round(currentX / distance, 0)。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42 定義螺距為 GrindingPitch，則螺距 =磨頭移動(dòng)速度 /A 軸轉(zhuǎn)速，即 GrindingPitch = FeedRateGX / FeedRateGA。合金管每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，磨頭移動(dòng)一個(gè)螺距，在管面上磨削過一圈螺旋線。 定義每個(gè)截面檢測的點(diǎn)數(shù)為 PiontNum，磨削時(shí)也按照每轉(zhuǎn)一圈磨 PiontNum 個(gè)點(diǎn)的方法。定義壁厚檢測的長度為 workpiece_long，則總的磨削點(diǎn)數(shù)為 sum = Round(workpiece_long * PiontNum / GrindingPitch)。 對于壁厚滿足要求的截面，磨頭應(yīng)當(dāng)抬起，因此采用變量 NoGrinding 來判斷某截面是否需要修磨。如果 NoGrinding=False，則需要磨削，此時(shí)繼續(xù)判斷該截面需要整圈還是部分磨削。對于整圈磨削的截面，只需讓合金管轉(zhuǎn)動(dòng)一圈即可。 對于只需部分磨削的截面，通過搜索到 該截面壁厚最大點(diǎn)，然后從該點(diǎn)向兩側(cè)搜索，找到磨削起點(diǎn) Pstart 和磨削終點(diǎn) Pend，如圖 27所示。 圖 27 上圖中，由磨削起點(diǎn)和磨削終點(diǎn)可以確定兩個(gè)區(qū)間，因此必須找到壁厚超差的那個(gè)區(qū)間，可通過定義一個(gè)變量 Pmax 來確定。從 Pstart 點(diǎn)開始按照 A軸轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度至下一點(diǎn)，若該點(diǎn)壁厚超差，則 Pmax = 1，表明按照這種轉(zhuǎn)向即可得到磨削區(qū)間。否則， Pmax = － 1。磨削過程中，磨削區(qū)間越來越小，當(dāng)完成對該區(qū)間的磨削時(shí)，Pstart 點(diǎn)便與 Pend 點(diǎn)重 合。 相應(yīng)程序段如下（詳見附錄） 39。判斷是否需要整圈磨削 For j = 0 To N2 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43 If error00(sectionNo, j) = nominal_thickness / 2 Then FullGrinding = False End If Next j 39。判斷是否需要磨削 For j = 0 To N2 If error00(sectionNo, j) nominal_thickness / 2 Then NoGrinding = False End If Next j If (NoGrinding = False) Then ’找到壁厚最大點(diǎn)，搜索磨削起點(diǎn)和終點(diǎn) j = maxPoint(sectionNo) Do While error00(sectionNo, j) = nominal_thickness / 2 PstartNo = j j = j + 1 If j = N2 Then j = 0 End If Loop j = maxPoint(sectionNo) Do While error00(sectionNo, j) = nominal_thickness / 2 PendNo = j 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44 j = j 1 If j = 1 Then j = N2 End If Loop If PstartNo PendNo Then temp = PstartNo PstartNo = PendNo PendNo = temp End If End If If PstartNo = PendNo Then NoGrinding = True End If ’確定磨削區(qū)間 If error00(sectionNo, PstartNo + 1) nominal_thickness / 2 Then PmaxNo = 1 Else PmaxNo = 1 End If 三、生成加工程序 對于所有點(diǎn)是否需要磨削判斷完畢后，開始進(jìn)行修磨。整根管坯壁厚磨削所需次數(shù) p 可根據(jù)合金管壁厚最大點(diǎn)超差量 errormax、允許超差量 nominal_thickness重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 45 和單次磨頭磨削量 nominal_Gringding_quantity 來 確 定 ， 即 p = Int((errormaxnominal_thickness) / nominal_Gringding_quantity) 開始磨削時(shí)，磨頭定位到起始點(diǎn) StartPosition，并把該點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。合金管轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度，磨頭軸向移動(dòng)相應(yīng)距離，完成對壁厚超差點(diǎn)的磨削。當(dāng)某點(diǎn)不用磨削時(shí)磨頭抬起，移動(dòng)至下一個(gè)待磨削點(diǎn)。所有經(jīng)磨削的點(diǎn)每磨削一次，壁厚超差量減去一次磨削量，然后繼續(xù)檢測壁厚是否達(dá)到要求，如果沒有繼續(xù)進(jìn)行磨削。 根據(jù)上述思想，繪制流程圖 5，如圖 28所示。 是 否 轉(zhuǎn) 過 一 圈需 要 通 磨u = 0該 點(diǎn) 所 在 截 面 是否 需 要 修 磨進(jìn) 行 整 圈 磨 削磨 頭 抬 起對 待 磨 削 區(qū) 間 進(jìn) 行磨 削u = u + 1r = r + 1u = s u mYNNYNYNYr = pY結(jié) 束 圖 28 流程圖 5 相應(yīng)程序段如下（詳見附錄） ’整根合金管磨削所需次數(shù) p = Int((errormax nominal_thickness) / nominal_Gringding_quantity) If p = 1 Then 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 合金管數(shù)控砂帶磨床測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 46 p = 1 End If ’坐標(biāo)原點(diǎn)位置 Print 100, TRANS XStartPosition= + Str(XStartPosition) Dim sum As Long ’總磨削點(diǎn)數(shù) Dim currentX As Single ’當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)值 sum = Round(workpiece_long * PiontNum / GrindingPitch) Dim FullGringding As Boolean Dim NoGrinding As Boolean Dim u As Integer Dim Pmax As Integer Dim Pstart As Integer ’磨削起點(diǎn) Dim Pend As Integer ’磨削終點(diǎn) Dim delta As Integer Dim f As Integer ’磨削點(diǎn)所在截面 Dim currentAngle As Integer ’當(dāng)前角度