[實用新型]平面磨削區磨削液動壓力測量裝置

有效

• 申請號: 201220143652.7
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202517372U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 遲玉倫;李郝林
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B24B49/00
• 分類號: B24B49/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種壓力測量裝置，尤其是一種用于平面磨削區磨削液動壓力測量的裝置。

背景技術

近年來，磨削加工技術正向高精度、高速度及強力磨削方向發展，為保證磨削質量對磨削液的使用提出了更高要求。磨削液具有潤滑、冷卻、清晰等作用，特別是磨削區的磨削液供給充分對磨削加工過程和加工質量影響極大。在平面磨削砂輪作用下，部分磨削液被射入旋轉砂輪與工件間的楔形間隙并產生較大的磨削液動壓力，磨削液動壓力大小不僅反映了磨削液的供給充分與否，還同時反映了磨削質量好壞。因此，如何有效測量磨削區磨削液動壓力大小，對提高磨削效率和磨削質量有著重要意義。

發明內容

本實用新型是要提供一種平面磨削區磨削液動壓力測量裝置，該裝置使用高精度的擴散硅壓力傳感器能準確有效測量平面磨削區磨削液動壓力，可有效提高磨削效率和磨削質量。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種平面磨削區磨削液動壓力測量裝置，包括硅擴散壓力傳感器，傳感器放大器，A/D采集卡，計算機，其特點是：硅擴散壓力傳感器安裝在支架上，且硅擴散壓力傳感器測頭垂直于工件圓孔，硅擴散壓力傳感器通過信號輸出線經傳感器放大器和A/D采集卡與計算機連接。

硅擴散壓力傳感器的量程為0-40pa，線性精度為±0.25%FS；?A/D采集卡(7)采樣頻率為???????????????????????????????????????????????=1kHz，并通過切比雪夫II型數字濾波器對采集的數據進行低通濾波處理，其截止頻率應滿足下式：

式中：為濾波器的截止頻率（H_z）,為砂輪直徑（mm）。

硅擴散壓力傳感器由晶向硅片和四個電阻構成，其中晶向硅片中注入四個電阻，連接成惠斯通電橋。

本實用新型的有益效果是：本實用新型可實時測量不同工件材料磨削時所要求的磨削區磨削液動壓力值。通過實驗測量磨削工件材料磨削液動壓力值，優化磨削加工工藝參數及磨削液噴嘴位置，對提高磨削效率和磨削質量有重要意義。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是擴散硅壓力傳感器工作原理圖；

圖3是磨削液壓力測量結果示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型的平面磨削區磨削液動壓力測量裝置，包括硅擴散壓力傳感器1，供電線2，直流穩壓電源3，信號輸出線4，支架5，傳感器放大器6，A/D采集卡7，計算機8，機床工作臺9，磨削工件10，磨削液11，磨削液噴嘴12，磨削砂輪13，工件圓孔14，支架圓孔15。

硅擴散壓力傳感器1安裝在支架5上，且硅擴散壓力傳感器1測頭垂直于工件圓孔14，硅擴散壓力傳感器1通過信號輸出線4經傳感器放大器6和A/D采集卡7與計算機8連接。

如圖1所示，在磨削加工之前，選取所磨削工件10，其工件10尺寸：寬為W、長度為L和高度為H。為有效采集磨削加工過程中的磨削區磨削液動壓力信號，選用高精度硅擴散壓力傳感器1的量程為0-40pa，線性精度為±0.25%FS；利用螺栓將硅擴散壓力傳感器1安裝在支架5上，保證硅擴散壓力傳感器1測頭垂直于工件圓孔14，并將支架固定在機床工作臺9上。利用直流穩壓電源3和供電線2為硅擴散壓力傳感器1供電。利用信號輸出線4通過支架圓孔15將硅擴散壓力傳感器1連接到傳感器放大器6，再連接到A/D采集卡7，最后連接到計算機8。設定硅擴散壓力傳感器信號A/D采集卡7的采樣頻率為=1kHz。最后，啟動機床進行磨削加工實驗測量。

本專利使用切比雪夫II型數字濾波器對采集的數據進行低通濾波處理。通過計算機8處理測得磨削液動壓力信號,如圖3所示，為實驗磨削中磨削區磨削液壓力隨時間的變化曲線圖。在實際磨削測量過程中，針對所使用工件材料所要求的磨削液動壓力值△P，需要反復調節磨削工藝參數V_s、V_w和磨削液噴嘴12位置，在滿足磨削區磨削液動壓力△P前提下來提高工件材料的磨削效率和磨削質量。