[發明專利]絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀裝置及方法

無效

• 申請號: 201210484912.1
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102922061A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 遲玉倫;李郝林;林獻坤;孫克己
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B23G1/44
• 分類號: B23G1/44;B23Q15/24;B23Q17/22
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種螺紋磨削方法，尤其是一種絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀裝置及方法。

背景技術

近年來，隨著磨削加工技術正向高精度、高效率方向發展，為保證磨削加工質量對磨削對刀提出了更高要求。特別在絲杠螺母內螺紋磨削加工中，如果磨削砂輪相對于絲杠螺母內螺紋對刀不好，會使砂輪兩側面上所分配的加工余量不等，磨削時大余量一側將承受比小余量一側更大的磨削力，會嚴重影響工件表面磨削質量和砂輪使用壽命。傳統經驗方法借助于聽磨削聲音或看磨削火花，這些經驗方法的特點檢測精度低并且難以應用到內螺紋磨削對刀過程中，因此，如何有效實現絲杠螺母內螺紋磨削快速高精度對刀，對提高其磨削效率和磨削質量有著重要意義。聲發射(AE)是一種材料受外力或內力作用而產生變形或斷裂時,以彈性波的形式釋放能量的現象。在磨削過程中，當砂輪與工件接觸時，其接觸狀態可以通過AE信號反映出來。本發明專利基于此原理，提出了一種絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀方法。該方法可自動確定出磨削砂輪與絲杠螺母內螺紋的中心對刀位置，并取得了較好的應用效果。

發明內容

本發明為了實現絲杠螺母內螺紋磨削過程中的快速高精度對刀，滿足絲杠螺母的高精度加工要求，可有效提高絲杠螺母內螺紋磨削效率和磨削質量，而提供一種絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀裝置及方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀裝置，包括砂輪主軸、聲發射傳感器，其特點是：聲發射傳感器是由轉動部分和定子部分組成；聲發射傳感器轉子部分包括有聲發射傳感器的壓電測頭和電信號傳輸端，聲發射傳感器的轉子部分通過聲發射傳感器器兩端螺紋裝入到砂輪主軸內并隨砂輪主軸一起旋轉，其中聲發射傳感器的壓電測頭靠近砂輪一端；聲發射傳感器定子部分安裝在靠近聲發射傳感器轉子部分的電信號傳輸端一側，聲發射傳感器轉子部分通過無線傳輸方式將聲發射信號傳送給聲發射傳感器的定子部分，聲發射信號經信號處理器后進入機床數控系統。

一種絲杠螺母內螺紋磨削快速對刀方法，當機床數控系統發出快速對刀信號后，磨削砂輪以F(mm/min)?的速度向X負方向移動到距離螺母螺紋底端h處，通過聲發射傳感器實時采集聲發射信號，并經信號處理器進行數字濾波以及與設定的RMS門限值H比較運算；然后砂輪以F1(mm/min)的速度向Z正方向移動，一直到砂輪接觸到螺母中螺紋右側面發生磨削，當聲發射傳感器檢測到被測量信號RMS值變化超過預定門限值H時，機床數控系統立即停止Z軸方向進給運動，并記錄該點坐標（X1,Z1）；同樣方法，砂輪以F1(mm/min)的速度向Z負方向移動，一直到砂輪接觸到螺母中螺紋左側面發生磨削，當聲發射傳感器檢測到被測量信號RMS值變化超過預定門限值H時，機床數控系統立即停止Z軸方向進給運動，并記錄該點坐標（X1,Z2），最后，機床數控系統計算出砂輪對刀中心位置：Z0=(Z1+Z2)/2，砂輪以速度F1(mm/min)移動到坐標位置（X1,Z0）即為砂輪對刀中心坐標。?

本發明的有益效果：

本發明通過實時測量聲發射信號，實現了絲杠螺母內螺紋磨削過程中自動快速對刀，能夠滿足絲杠螺母的高精度加工要求，對提高絲杠螺母磨削效率和磨削質量有重要意義。該絲杠螺母內螺紋對刀方法不僅在磨削時應用效果很好，也可應用到車削及銑削方面。

附圖說明

圖1是聲發射傳感器結構示意圖；

圖2是絲杠螺母內螺紋磨削及傳感器安裝示意圖；

圖3是螺紋磨削快速對刀示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

1）本發明專利所使用的聲發射傳感器，如圖1所示，該聲發射傳感器是由轉動部分1和定子部分2組成；聲發射傳感器轉子部分1包括有聲發射傳感器壓電測頭7和電信號傳輸端8，通過無線傳輸方式將聲發射信號傳送給聲發射傳感器的定子部分2，然后該聲發射信號經信號處理器9調理后進入機床控制系統10。

如圖2所示，通過聲發射傳感器器兩端Ma8螺紋和Ma10螺紋將聲發射傳感器的轉子部分1裝入到砂輪主軸4內并隨砂輪主軸4一起旋轉，其中聲發射傳感器的壓電測頭7靠近砂輪5一端；然后將聲發射傳感器定子部分2安裝在靠近在聲發射傳感器轉子部分1的電信號傳輸端8一側。該聲發射信號經信號處理器9后進入機床數控系統10。