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关于数控车轮车床中的激光测量和切削优化方法的研究 and in Output Cutting ofLaser Optimi商ng theMethodsRanging on Study WheelLathe Control a_I Numenc 武汉宝德机电有限公司左智勇■益清王庆谢科袁正超 武汉江岸车辆厂潘豫云囊旦 强极棚的黼嚣e轹．采垌蒯空龇扫描粗撤对待蟮复舡的辙行粗·删艄嬲丑㈣出辅按 不同要求饪复硪跫㈣嶝黜雠人员选择。龋自拙工虚型．车艚戥讨了蜘空龇脚姗㈣J书台恪蔓的最佳切削 参数的选择方i圭．并蛤出了优化切自怕甓仲黜真井枉酷聚- 关■阃。辑自车睐戳憾0距划勤旺 o 1撬丽壮吐{彳I至牟而}路碌为既能保证桐年高速、安全地通过备种道岔和弯道．又蠹}提高车轮的使用寿命，国家有关部门 。。要燃雾恭耋篙黧淼筹嚣薹纛勰纂茹茹。 对机车车轮的修复加工要求越来越严．在—股人眼里车轮是—个比较粗的零忤’l旦稂霸崮黼天牛托硝删们忡1粤不惜叫廿州帅’ 其中u“型舱缘路面外形图如图1所示： 轮缘宽度—蝇L—L 圈1 u“型鸵缘删}形TBl％z胛标称尺寸图 。墨繁燃慧篡妻薹主塞嚣，=差嚣?篇磊嚣嚣?嚣；i篓銎嚣 竺凳竺：熏警冀毛芸蠢霎军翟’蠹鬟蓑嚣翥墨嚣篇三!深蒜蒜=兰篡： ?竺竺竺掌霎竺二≮篇篇军曩嚣’，嚣篓嚣嚣茹：篓霎麓菡．批人 竺：：鬻．：戮篇雾票雾冀：：罢≮嘉翥嚣黼嚣器焉?蔷嚣=蓑矗羝； 竺篓了黧篡篡：黑盎嚣笔?薹黧鞴震茎茹蒙淼主 篓：+实凳黧凳鬟二譬紫黧嚣篇筌篙荔磊娑竺1凳盖孺嘉荔淼：茹； 纂三?鍪鬈器套嚣妻翥；嚣嚣嘉篓凳篡二黼篙嚣筹昙茹。； 床实撇造时，除了采用蝴工技术外，还采用了擞光数j空扫描铡戤耗为料刚氍状皿州¨Ⅷ耻”…～… 1激光测距原理和数控扫描刊量方法 本装置中使用的激光测距传感器是根据三角㈣糯离测量的，通过几何关系得珊感昌导探头嬲j物体之问的距离 其原理如图2所示； 图2激光瀑唾三角法日i理 使用激光测距仪进行测距时，由半导体激光器发出的激光通过投影透镜照射到被副物体的表面，在被羽j物体的表面技生漫反 射·当被测物体处于测量范围之内时一—薛分漫反射光通滋收透镜在位置敏感元件(PsD)上成—个像点．由图2可见，漫反射光 置敏感元件)·当在PSD上投射—像点时，PSD会依像点丰酐于于其原点位置的不同丽产生不同的电压或电流信号，此信号羟处理 后可输出一个表示距离大小的模拟量，供数控装置的信号采集系统使用。 检测距离与澉光测距传感器输出电艇之问的关系如图3所示： 图4 SKC80IIB型蔓嚣蜂丽车辟瑚时b旺副望安装图 由圈(3)可见，当物体处于检测距离之间时，电压与距离之间具有比较理想的线性特性． 激光羽蚝传感器虽然具有很高的分辨率和精度．但它本身只能测量某一点的距离，必须采用扫描机拘对车轮进行扫描．以实 现对车轮外观的铡量．在本系统中。现们将激光铡距传瘳器安装在数控车床的刀架上．干佣刀策在数控座标系中位移的数据，实 珊牙懦要加工的车轮对进行扫描羽蠼，具体安装方法如图4所示．图(4)中，考虑至峭三车凇面长期与勒趟路擦，与车轮端面近 似平行(如图6(b)中的车轮踏面曲线所示)．为防止激光点在平行面匕将无光点反射凰来，所以将激光嗣扛b磷糍．使激光射线 与被睑测面的保持合适的角度t以避免光点飞散．当刀架平行于轮轴移动时．工控机可以通过驱动电机的