采用微机控制改造滚子端面测摆仪

　　0　引言

　　滚子轴承是一种精密的机械元件,也是各机械中通用性很强的基础件,凡是旋转运动的机械都离不开轴承,因此,轴承制造是机械制造工业系统中重要组成部分。滚子是滚子轴承中主要零件之一,它负载大、转速高,相应地较其他零件容易产生疲劳。实际使用及实验证明,轴承疲劳损坏较大部分是由滚子疲劳造成的,可见滚子轴承质量与寿命在相当程度上取决于滚子的质量与寿命。尤其是滚子生产的特点是批量大,工序多,所以滚子的检测是保证滚动轴承质量的重要环节。

　　目前,国内一些轴承加工企业轴承滚子基准端面摆动SDW(端面侧摆)检测方法,仍然依靠手动检测,检测过程是先将磨削加工后的圆锥滚子安放在标准V型检测台上,再压下摩擦轮,然后摇动手柄使摩擦轮转动并带动滚子在标准V型检测台上旋转,从千分表上观测滚子端面摆动值,将不合格的滚子分拣出来。其缺点是手动检测劳动强度大、工作效率低、受人为因素影响,难以保证检测的准确性和可靠性。随着科学技术向高、精、尖方向迈进,对轴承的质量要求越来越高。如为了适应铁路机车大提速的要求,有关部门要求将铁路货车轴承中滚子的SDW允许值由原来的15μm提高到8μm,将原来磨削加工后按1%抽样检测变为100%检测和分拣。现有的检测仪器难以满足新技术规范要求。因此,根据某轴承加工企业滚子生产和检测部门的实际要求,研制了适用于圆锥、圆柱、球面滚子(不同类型滚子更换不同的检测台即可)端面侧摆自动检测和分拣的智能检测仪。

　　1　系统设计及工作原理

　　1·1　机械改造部分

　　(1)将原来的测量平台改造成可更换测量圆柱滚子、球面滚子、圆锥滚子端面测摆的检测平台。

　　(2)增加了上下料传送装置、滚子自动分检装置。

　　(3)将滚子端面侧摆值由千分表检测改为更精确的位移传感器检测。

　　(4)将手摇摩擦轮带动滚子转动改为由步进电机控制摩擦轮带动滚子转动。

　　1·2　微机控制系统及主要部件选型

　　滚子端面测摆微机控制系统组成如图1所示。精密电感式位移传感器的移动铁芯可以感测微小位置变化,线性度和重复精度好,结构简单,工作可靠。0~1 mm位移信号经放大、整流滤波等处理,变换为0~5 V直流电压信号送A/D转换电路供微机采集。系统的A/D转换器选用TLC2543,该芯片12位分辨度、10μs转换时间、自采样保持器、还可通过检测Vref基准电压对转换结果进行校正,可以满足微机测控系统高速高精度采样的需要。芯片共有11个信号通道,也可以对多传感器检测系统提供支持。微机系统由高性能单片机扩展而成,为提高端面位置控制精度,选用细分式步进电机驱动控制器。