專利名稱：量算彎淬肋骨曲率半徑的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高精度測量彎淬肋骨曲率半徑的方法。
″肋骨″是建造潛艇的加強筋，它的制造精度直接關系到潛艇的強度與壽命，彎制的肋骨要求曲率半徑從1.25～6(米)幾種規(guī)格，每根肋骨長9米，除一米長度內(nèi)允許5mm公差外，其余部分的曲率半徑與理論半徑之差≤±1mm，因此，制造高精度的肋骨必須能高精度地測量其曲率半徑。過去，加工肋骨使用的測量方法是工人用事先做好的″靠?！鍖庸さ睦吖遣粫r地測試，根據(jù)每次測試的結果調(diào)整壓型輥的進給量，以得到所要求的曲率半徑，此種方法不僅給工人增加勞動強度，更不能保障加工精度，人們尋求種種方法(接觸式與非接觸式)，終因加工環(huán)境惡劣(高溫或水蒸氣)或制造繁鎖，特別對于大型高精度測量彎淬肋骨曲率半徑更難以實現(xiàn)。
本發(fā)明的目的提供一種單接觸式高精度測量彎淬肋骨曲率半徑的裝置及方法，采用帶有電腦計算的肋骨彎淬機和精確的計算方法，以有效地實現(xiàn)對彎淬肋骨的高精度加工。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的高精度測量彎淬肋骨曲率半徑的方法是通過肋骨彎淬機來實現(xiàn)的，肋骨彎淬機其機構結構是在肋骨型鋼進口處上方裝有限位機構(1)(如
圖1所示)，限位機構(1)的上面裝有限位油缸(2)，型鋼上下兩側均裝有相對應的硬支撐輪(4)，進口處的前面為中頻感應線圈(7)，感應線圈(7)上面為中頻水冷變壓器(5)，線圈的下面為冷卻水套(6)，在中頻感應線圈(7)前面為壓型位置給定位機構(9)，位置給定機構中線與水平面有一定傾斜，與感應線圈前沿中線成一θ角，位置給定機構(9)上面為位置給定油缸(8)，位置給定機構端頭為壓型輥(15)，壓在型鋼的上面，型鋼的下面、壓型輥的后面裝有光柵尺(14)，光柵尺(14)頂端為測量輥(11)，測量輥(11)與光柵尺的游標連在一起，均安裝在型鋼(10)肋骨的下沿，光柵尺(14)安裝的方向始終與壓型輥的移動方向平行。
從彎淬肋骨的結構得到了軸象當量算曲率半徑的方法(如圖2所示)。從圖中知，中頻感應線圈的主平面前沿中線EE′與型鋼初始位置的下沿BC直線相垂直，測量輥的移動方向與EE′的延長線成θ角(稱測量角)，交點為O點，為了定量計算的方便建立以O點為座標原點，EE′方向為Y軸與BC方向為X軸的直角座標系(XOY)，測量輥軸心的初始位置為O0，與BC直線的起點為D0，所以測量輥半徑
(測量輥初始位置軸O0至彎淬點F之間的距離)，測量角θ，曲率半徑為R，以上參數(shù)均為常數(shù)。O1為肋骨的曲率園心，對不同曲率半徑O1的Y座標值也不同。設
為測量輥軸心的移動距離為測量值。從圖2的任意ΔOxO1中推出曲率半徑R值為R=M2+X2-2MXSinθ2×Cosθ+r]]>本發(fā)明之優(yōu)點彎淬肋骨結構簡單，安裝測量使用方便，彎淬肋骨曲率半徑測量精度高，計算方法簡單，適合制造各種艦船彎淬肋骨時使用，可構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)彎淬肋骨的自動化。
本發(fā)明之詳細結構由以下實施例及附圖給出。
圖1為量算彎淬肋骨曲率半徑裝置結構原理圖；圖2為量算彎淬肋骨曲率半徑裝置量算方法示意圖。
其結構如附圖所示，標注為1.限位機構；2.限位油缸；3.線圈之平面；4.硬支撐輪；5.中頻水冷變壓器；6.冷卻水套；7.中頻感應線圈；8.位置給定油缸；9.壓型位置給定機構；10.型鋼；11.測量輥；12.光柵尺游標；13.彎淬的肋骨；14.光柵尺；15.壓型輥。
從其測量裝置之結構看測量的過程彎淬肋骨時，型鋼通過硬支撐輪被連續(xù)地進給，并經(jīng)中頻感應線圈加熱，型鋼受熱后，由于受到來自壓型輥特定方向的壓力，型鋼開始從中頻感應線圈前沿EE′處彎曲，循水通過與線圈一體的噴管噴淋冷卻，改變壓型輥的進給值即可彎液成不同曲率半徑的肋骨。由于測量輥一端與光柵尺的游標相連，而游標又被彈性元件支撐，所以彎淬的肋骨勻速前進時，測量輥又緊貼其上，肋骨的曲率半徑之變化迫使測量輥連同光柵尺的游標一起移動，又因光柵尺游標的游動，從而測量出被彎淬肋骨的曲率半徑變化x，通過計算機計算出肋骨的曲率半徑R值。
權利要求
1.一種量算彎淬肋骨曲率半徑之裝置，其特征在于該裝置機構結構是在肋骨型鋼進口處上方裝有限位機構(1)，限位機構(1)的上面裝有限位油缸(2)，彎曲型鋼上下兩側均裝有相對應的硬支撐輪(4)，進口處的前面為中頻感應線圈(7)，感應線圈(7)上面為中頻水冷變壓器(5)，線圈的下面為冷卻水套(6)，在中頻感應線圈(7)前面為壓型位置給定機構(9)，位置給定機構中線與水平面有35°～50°傾斜，與水冷變壓器(5)水平面的垂線成一θ角，定位機構(9)上面為位置給定油缸(8)，位置給定機構端頭為壓型輥(15)，壓在型鋼的表面上，型鋼的下面、壓型輥的后面裝有光柵尺(14)，光柵尺(14)頂端為測量輥(11)，測量輥(11)與光柵尺的游標連在一起，均安裝在型鋼(10)肋骨的下沿，光柵尺(14)安裝的方向必須與壓型輥的移動方向平行。
2.一種量算彎淬肋骨曲率半徑的方法，其特征在于該測量方法為中頻感應線圈的主平面前沿中線EE′與型鋼初始位置的下沿BC直線相垂直，測量輥的移動方向與EE′的延長線成θ角(稱測量角)，交點為O點，為了定量計算的方便建立以O點為座標原點，EE′方向為Y軸與BC方向為X軸的直角座標系(XOY)，測量輥軸心的初始位置為O0，與BC直線的起點為D0，所以測量輥半徑
(測量輥初始位置軸O0至彎淬點F之間的距離)，測量角θ，曲率半徑為R，以上參數(shù)均為常數(shù)，O1為肋骨的曲率園心，對不同曲率半徑O1的Y座標值也不同。設
為測量輥軸心的移動距離即測量值，從圖2的任意ΔOxO1中推出曲率半徑R值為R=M2+X2-2MXSinθ2×Cosθ+r]]>
全文摘要
該裝置屬于一種高精度量算彎淬肋骨的方法及裝置,其裝置由限位機構及油缸、中頻水冷變壓器、冷卻水套中頻感應線圈、壓型位置給定機構及光柵尺組成,利用壓型輥與光柵尺之間的型彎曲使位置給定機構與垂線之夾角改變以光柵尺測出,通過計算機可測出曲率半徑R。優(yōu)點:彎淬肋骨結構簡單,安裝測量使用方便,彎淬肋骨曲率半徑測量精度高,計算方法簡單,適合制造各種艦船彎淬肋骨時使用,可構成閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)彎淬肋骨的自動化。
文檔編號G01B11/255GK1243943SQ9811420
公開日2000年2月9日 申請日期1998年7月31日 優(yōu)先權日1998年7月31日
發(fā)明者劉國旺 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所