[發(fā)明專利]光學(xué)超精密加工磨削液智能監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910143074.3
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109746836A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周煉;韋前才;陳賢華;張清華;劉民才;王健;許喬;趙世杰;廖德峰;李潔;鄭楠;謝瑞清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號(hào): B24B57/02
• 分類號(hào): B24B57/02;B24B51/00;B24B49/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本發(fā)明涉及光學(xué)超精密加工磨削液智能監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置及方法，包括控制器，其內(nèi)部預(yù)設(shè)有磨削試驗(yàn)臺(tái)各工況下許用的磨削液的液位值、溫度值、壓力值及流量值；數(shù)據(jù)采集模塊，其安裝于磨削試驗(yàn)臺(tái)中與控制器電性連接，并用于采集磨削試驗(yàn)臺(tái)磨削液上述信號(hào)；報(bào)警輸出模塊，控制器電性連接報(bào)警輸出模塊，報(bào)警輸出模塊與磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換電性連接或斷開(kāi)連接；控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的磨削試驗(yàn)臺(tái)磨削液的上述信號(hào)并與其內(nèi)部預(yù)設(shè)許用值比對(duì)，低于或高于預(yù)設(shè)值，控制器均控制報(bào)警輸出模塊報(bào)警；加工工件時(shí)報(bào)警輸出模塊與磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)電性接通，磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制磨削試驗(yàn)臺(tái)的主軸抬起遠(yuǎn)離加工工件表面，保護(hù)工件安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)超精密磨削加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及到大口徑光學(xué)元件超精密磨削加工過(guò)程中磨削液的智能監(jiān)控報(bào)警裝置及方法。

背景技術(shù)

利用固結(jié)磨料金剛石砂輪，采用超精密磨削技術(shù)實(shí)現(xiàn)大口徑光學(xué)元件的精密成形加工，具有材料去除速率快、成形精度高、易于實(shí)現(xiàn)、缺陷穩(wěn)定控制、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工等優(yōu)點(diǎn)。加工過(guò)程中，金剛石砂輪高速旋轉(zhuǎn)，砂輪表面的微細(xì)磨粒對(duì)工件進(jìn)行確定性、微量、高速切削去除。但是由于光學(xué)材料脆、硬的特性，磨削過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量必須使用磨削液及時(shí)帶走，否則不僅影響光學(xué)元件的加工精度，還會(huì)導(dǎo)致光學(xué)元件內(nèi)部熱應(yīng)力的急劇變化而造成深裂紋擴(kuò)展，影響光學(xué)元件的加工質(zhì)量，甚至導(dǎo)致光學(xué)元件開(kāi)裂報(bào)廢。因此，必須保證在元件磨削加工過(guò)程中磨削液的不間斷穩(wěn)定供給。

現(xiàn)有的超精密磨削加工過(guò)程中，從機(jī)床內(nèi)部加工區(qū)域流下的磨削液經(jīng)高壓水泵泵至水冷卻機(jī)組進(jìn)行恒溫控制，然后經(jīng)精密過(guò)濾處理后再泵至機(jī)床內(nèi)部循環(huán)使用。當(dāng)高壓水泵出現(xiàn)機(jī)械故障、磨削液管道出現(xiàn)泄漏、精密過(guò)濾器出現(xiàn)堵塞等情況時(shí)，機(jī)床內(nèi)部磨削區(qū)域內(nèi)的磨削液供給會(huì)出現(xiàn)異常，表現(xiàn)在磨削液斷續(xù)供給、磨削液流量偏低、磨削液壓力偏低，甚至磨削液停止供給。在上述情況下，由于砂輪在持續(xù)高速磨削元件，若不及時(shí)停止機(jī)床運(yùn)行并將砂輪抬離元件表面，必將導(dǎo)致元件表面燒蝕而造成深裂紋缺陷。

因此，如何提供一種光學(xué)元件超精密磨削加工過(guò)程中磨削液的智能監(jiān)控報(bào)警裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供的光學(xué)超精密加工磨削液智能監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，解決了在光學(xué)元件超精磨加工過(guò)程中磨削液供給出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)快速將砂輪抬離元件表面，并停止數(shù)控程序的運(yùn)行，以保護(hù)元件的安全的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了光學(xué)超精密加工磨削液智能監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，其搭載于光學(xué)超精密加工磨削試驗(yàn)臺(tái)上，包括：

控制器，控制器內(nèi)部預(yù)設(shè)有磨削試驗(yàn)臺(tái)各工況下許用的磨削液的液位值、溫度值、壓力值及流量值；

數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊安裝于磨削試驗(yàn)臺(tái)中，與控制器電性連接；且用于采集磨削試驗(yàn)臺(tái)磨削液的液位信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)及流量信號(hào)；

報(bào)警輸出模塊，控制器電性連接報(bào)警輸出模塊，且報(bào)警輸出模塊與磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換電性連接或斷開(kāi)連接；

其中，控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的磨削試驗(yàn)臺(tái)磨削液的液位信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)及流量信號(hào)，并與其內(nèi)部預(yù)設(shè)許用值比對(duì)，所采集的信號(hào)超出預(yù)設(shè)值，控制器均控制報(bào)警輸出模塊報(bào)警；磨削工件時(shí)，報(bào)警輸出模塊還與磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)電性接通，磨削試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制磨削試驗(yàn)臺(tái)的主軸抬起，停止數(shù)控程序。