[發明專利]平面磨削有效切深在線測量方法

有效

• 申請號: 201610364115.8
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN106041737B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 姜晨;吳濤;程金義;王鵬;郝宇;陸葳坪
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B24B49/00
• 分類號: B24B49/00;B24B49/04;G01B17/00
• 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

本發明涉及一種測量技術，特別涉及一種平面磨削有效切深在線測量方法。

背景技術

磨削是一種精加工方法，磨削的加工工藝和加工效率決定了最終的加工精度。其中平面磨削是零件的一種重要加工方法，獲得的表面質量好，精度高。在平面磨削加工過程中，機床的加工精度以及操作者的技術水平主要決定了磨削質量和效率，而目前在進行平面磨削加工過程中，工件的實際切深往往依賴于位移傳感器的測量，位移傳感器的安裝位置也決定了其測量的精度，為提高和改善平面磨削加工工藝流程，會對加工過程工件的尺寸精度進行實時在線測量。目前，主要的在線測量方法是將位移傳感器安裝在平面磨床的相應位置，盡可能的靠近工件，實時測量工件的切削變化量。而這些限制因素使得工件在實際生產過程中效率較低，增大了加工成本。

發明內容

本發明是針對平面磨削實際切深依賴位移傳感器的測量，測量效率低的問題，提出了一種平面磨削有效切深在線測量方法，通過采集的聲發射信號計算實現磨削過程中有效切深與砂輪彈性退讓的比例關系，在線快速獲得工件的尺寸信息。

本發明的技術方案為：一種平面磨削有效切深在線測量方法，具體包括如下步驟：

1)穩定磨削狀態聲發射信號值測定：安裝工件、聲發射傳感器，進行加工操作，重復實驗n次，記錄每次穩定狀態聲發射信號，值記為AE_n；

2)根據穩定磨削狀態聲發射信號值AE_n呈現指數衰減，求取平面磨削時間常數τ；

3)根據公式計算出有效切深與砂輪彈性退讓的比例t_s為達到穩定磨削階段的臨界時間，即從砂輪接觸到工件時開始，到工件產生彈性退讓結束的時間；t為磨削時間；

帶入平面磨削有效切深表達式計算出工件有效切深，f_d為公稱進給量。

所述步驟1)穩定磨削狀態聲發射信號值測定具體步驟如下：

首先實驗在立式平面磨床上進行，將工件固定在工作臺上，與工作臺相連的矩形電磁吸盤供電吸合，聲發射傳感器安裝在工作臺側面，用于測量穩定磨削階段聲發射信號值，試磨非基準面，進行對刀操作；

然后以切深a_g1進行一次平端面試加工，砂輪進行基準面往復切削，將基準面進行平整，檢驗所有部件安裝和操作；

最后進行加工操作，測定穩定磨削狀態聲發射信號值：

砂輪從起刀點M以恒速v_d，切深a_g2進給切削，當砂輪接觸到工件一段時間后進入穩定狀態，測量穩定磨削狀態聲發射信號值，對所有采樣點求平均值，該值作為穩定狀態聲發射信號值記為AE₁，當刀具離開工件回到起刀點M，完成第一次實驗過程，重復實驗過程，往復進行n次實驗，記錄對應的聲發射信號值記AE_n。

本發明的有益效果在于：本發明平面磨削有效切深在線測量方法，用聲發射傳感器進行數據測量，聲發射傳感器可以安裝在加工區域的任何位置，克服目前由于位移傳感器測量所帶來的缺陷，有效簡化精密零件的加工工藝流程，降低加工成本，提高整個工藝流程效率。

附圖說明

圖1為本發明平面磨削有效切深在線測量方法步驟流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的平面磨削有效切深量檢測步驟包括：

(1)穩定磨削狀態聲發射信號值測定：

1)安裝工件、聲發射傳感器，進行對刀操作：

首先實驗在立式平面磨床上進行，將光學玻璃(工件)固定在工作臺上，與工作臺相連的矩形電磁吸盤供電吸合。聲發射傳感器安裝在工作臺側面，用于測量穩定磨削階段聲發射信號值。試磨非基準面，進行對刀操作。

2)進行平端面操作：

以切深a_g1進行一次平端面試加工，砂輪進行基準面往復切削，將基準面進行平整。檢驗所有部件安裝和操作。

3)進行加工操作，測定聲發射信號值：