1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的快速发展，人民物质生活和消费水平不断提高，大量的机电产品不断涌入人们的生活，给人们的物质文化生活带来了极大的便利和提高。然而于此同时，新产品更新换代速度的进一步加快也带来大量的废旧机电产品。对于机电产品，零部件的失效是其失效的主要原因。机械零部件的主要失效形式包括变形失效、断裂失效、损伤失效和老化等。对于零部件损伤失效的修复性研究，主要采用表面工程技术进行局部损伤性修复，国内外的学者已经进行了大量的研究工作，修复技术日趋成熟。但是对变形零件的校正方法的研究国内外还鲜有涉及，在废旧机电零部件中有很多以变形为失效形式的零件，比如说工字轮。工字轮作为机械行业中可以再制造的零部件之一，如果能对它进行有效处理就能变废为宝。

工字轮又称线盘、铁轴，是工业生产中的一种重要中转工具，是用来缠绕金属丝、漆包线、钢丝绳等物料的标准工具，根据所缠绕的丝线和丝绳材料规格的不同，工字轮的规格和材料也不同，一般可分为金属工字轮、塑料工字轮、木质工字轮等。工字轮由于使用过程中的运输和碰撞，其翼缘为发生一定的形变，当轴向形变超出使用要求后，工字轮运行的平稳性、线材绕制的密集、平整等会受到影响，严重时甚至会导致线缆的损伤和后续工艺的废品率提高。

目前，工字轮的校正工作都是工人操作简单的工具来完成的，存在着劳动效率低、校正精度差，难以满足企业需求的问题。另外人工校正方式对工人的技术水平和经验有较高的的要求，在目前用工荒的背景下，更是成为影响生产的一个瓶颈。因此，工字轮自动校正系统的研究就显得十分重要，而实现工字轮的自动校正的精确控制需要校正理论的支持，其中最为重要的就是如何根据工字轮的变形参数得到正确的校正行程，校正行程的准确性影响着校正机的校正精度和校正效率。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计研究主要是以工字轮为研究对象，针对工字轮翼缘发生轴向变形时难以通过常规的方法确定工字轮的校正行程这一问题，提出一种新的针对工字轮形变检测以及设备校正控制系统的理论研究，通过工字轮校正原理，并以之为基础设计工字轮校正机，最终提出一个合理的工字轮检测和设备校正控制系统。

利用装夹与传动机构来装夹和转动工字轮，以此模拟工字轮的工作状态。当工字轮装夹完成后，通过传动机构转动工字轮，工资轮的装夹采用双顶尖的方式，右侧可以采用定位套对工字轮进行定位，定位套嵌入工字轮的凹形孔中。左侧则采用手摇轮对工字轮进行定位和夹紧，防止工字轮在转动过程中偏出造成损伤。手摇轮由摇缸、腔体、螺纹杆和圆锥投组成。圆锥头一侧嵌入螺纹杠内，可以在螺纹杠内进行圆周运动，另一侧嵌入工字轮的轴孔中，圆锥头可随工字轮一块转动。螺纹杠内有螺孔，和摇柄通过螺旋副连接，摇动摇柄可以控制螺纹杠轴向移动，以此夹紧工字轮。

可以利用位移传感器来作为工字轮的检测设备，负责采集工字轮翼缘的形变数据，装夹完成后，当电机启动，带动工字轮转动，传感器触头与工字轮的翼缘相接触，当工字轮发生正向或负向形变时，可以从传感器中读出翼缘的变形方向和变形大小。位移传感器又称线性传感器，通过将被测量转化为电信号来反应被测量的位移变化。按照被测量的变换形式的不同可以分为模拟式和数字式两种，本研究拟采用的为shahe公司生产的百分测微计，测量范围25mm，分辨率为0.001mm，工作电压为5v，采样频率为100ms。

3. 研究计划与安排

1、1~3周（即2月24日至3月15日）：完成开题报告，翻译外文资料。

2、4~12周（即3月16日至5月10日）：学习实现检测及缺陷校正的方法及相关设备。

3、13~14周（即5月11日至5月24日）：设计工字轮检测及缺陷校正控制系统，撰写毕业论文，准备答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

（1）姜继海，宋锦春，高常识. 工字轮自动校正机工作原理. 高等教育出版社，2002

（2）倪云峰. 单片机原理与应用. 西安：西安电子科技大学出版社，2004

（3）杨宁 黄元峰. 微机控制技术(第2版). 北京：高等教育出版社，2005