高浩波1，王保升1，左健民1，洪〓磊2，刘〓波3
                                    (1.南京工程学院智能制造装备研究院，江苏 南京〓211167)
                                     (2.江苏省智能制造装备工程实验室，江苏 南京〓211167)
                                    (3.无锡派克新材料科技股份有限公司，江苏 无锡〓214161)
摘要：〖从大型环件在线热态尺寸高精度检测的需求出发，讨论了大型环件检测高精度化的意义，综述了目前关于环件外径、高度及内径检测方法的现状，总结分析了各类环件检测技术的优缺点，并对大型环件在线检测技术进行了展望，指出采用激光扫描技术与机器视觉检测技术可能是未来的解决思路之一。
关键词：大型环件；在线检测；几何参数
中图分类号：T-19〓文献标识码：A〓文章编号：2095-509X(2019)01-0093-04

   工业的发展、进步使得各领域（诸如轨道交通、重型机械、航空航天领域等）对于大型环件的应用需求日益增加，同时对精度的要求也日益提高。由于采用铸造成形和焊接成形工艺制造的（超）大型环件难以满足重载、高冲击、超低温等恶劣工作环境的性能需求，碾扩成形（又称轧制、扩孔）这种回转塑性成形正日渐成为（超）大型环件的主要生产方式。
目前，（超）大型环件的直径最大可至12m。虽然是毛坯件，但随着环件直径的进一步增大，加工难度不断增加，加工质量更加难以控制，使得大型环件加工的废品率进一步增大，增加了企业的加工成本，降低了企业的生产效率。在碾扩过程中，经常会出现几何尺寸控制不精确、失稳、端面凹陷、坯料高度难以控制及环件温度难以控制等状况，从而会影响环件最终的成形质量，影响后续的精密加工，严重时会造成环件的报废，影响加工效率及加工质量。因此，在大型环件的碾扩过程中，有必要对环件的热态几何参数进行在线检测，用以快速、准确地获取环件的几何尺寸，了解大型环件的尺寸变化规律，并判断环件碾扩是否正常，从而为环件工艺参数调整或停止碾扩提供参考，以此提高加工质量及加工效率。

1〓大型环件热态几何参数测量技术现状
大型环件的热态几何参数主要包括外径、内径、环件高度等参数。
目前，国内外大型环件的尺寸检测方法，依据与被测对象的接触方式进行分类（如图1所示），可以分为接触式和非接触式［2］。接触式测量法即人工卡钳测量法，此方法测量是通过点对点的测量方式，能够完成外径、内径和高度的检测，但误差大、精度低，而且对操作人员的伤害较大，不值得提倡。而非接触式测量法则有效地避免了操作人员与热态环件的直接接触，提高了测量精度，成为学术界和企业界共同的研究热点。

图1〓大型环件热态几何参数检测方法分类图

1.1〓外径与高度的检测方法
激光检测技术可分为两种，一种是通过激光投
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基金项目：江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2016008-04); 国家自然科学基金资助项目(61703200); 2017江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX17_0442)
作者简介：高浩波(1994—)，男，硕士研究生，主要研究方向为计算机视觉，ghbnjit@163.com.

文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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