[發明專利]可實時測量磨削溫度的磨削組件及其磨削壓力調控方法

在審

• 申請號: 202011138567.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112139987A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 張華;武秋宇;張明恩;王潤宇
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B51/00;B24B49/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明提供了一種可實時測量磨削溫度的磨削組件及其磨削壓力調控方法，包括：磨削裝置，包括磨頭主軸、電機帶輪以及組合砂輪；溫控裝置，包括溫度采集模塊以及工控機，所述溫度采集模塊設置在所述組合砂輪相鄰的兩個砂輪之間，所述溫度采集模塊通過通信模塊與工控機連接；磨削控制裝置，包括磨頭架、套筒以及氣缸。本發明的一種可實時測量磨削溫度的磨削組件及其磨削壓力調控方法，在不破壞工件和砂輪的前提下，利用所述溫控裝置可以在磨削的過程中實時測量所述組合砂輪的磨削溫度，同時當所述磨削溫度超過預設溫度時所述工控機可以控制所述磨削控制裝置，減小所述砂輪與所述工件之間的磨削壓力，防止磨削溫度過高對工件的損傷。

技術領域

本發明涉及磨削加工技術領域，具體涉及一種可實時測量磨削溫度的磨削組件及其磨削壓力調控方法。

背景技術

磨削加工技術在現代機械制造行業中越來越重要，利用磨削技術可以得到高精度、高質量的各類零件。而磨削過程中的磨削功率大多以熱的形式進行轉化，使磨削區的溫度急劇上升，磨削區產生的大量熱量會損害磨削工件的質量，造成工件表面磨削燒傷、微裂紋等缺陷，同時還會降低砂輪的使用壽命。

磨削溫度測量的方法有光纖測溫法、紅外測溫法、熱電偶測溫法。光纖測溫法中的光纖傳感器位于工件表面下方且不接觸測量區，測量不準確且價格昂貴。紅外測溫法是通過收集熱源散發出的紅外熱輻射，將其轉換成電信號，再經過放大器和信號處理電路轉換為被物體的溫度值顯示出來，由于磨削熱在空氣中的擴散和對流，導致所測磨削溫度值與實際的溫度值存在差距。熱電偶測溫法是

利用熱電偶將所測溫度轉換成電動勢信號，然后經放大、信號處理等過程最終利用測溫軟件將磨削溫度顯示出來。利用熱電偶測溫測量準確且制作容易，但是傳統的熱電偶測溫法會破壞工件的完整度。

在砂輪端面磨削過程中，砂輪形成一個封閉空間且在高速旋轉，在不破壞工件和砂輪的條件下很難將磨削溫度實時準確地測量出來。

因此，對砂輪磨削區磨削溫度的實時測量并根據磨削溫度對磨削壓力的調整對提高工件加工質量與砂輪的使用壽命具有重要意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種可實時測量磨削溫度的磨削組件及其磨削壓力調控方法，在不需要破壞工件和砂輪的前提下，利用所述溫控裝置可以在磨削的過程中實時測量所述組合砂輪磨削加工區域的磨削溫度，同時當所述磨削溫度超過預設溫度時所述工控機可以控制所述磨削控制裝置，減小所述砂輪與所述工件之間的磨削壓力，防止磨削溫度過高對工件的損傷，提高工件的加工質量及砂輪的使用壽命。

為了實現以上目的，本發明采取的一種技術方案是：

一種可實時測量磨削溫度的磨削組件，包括：磨削裝置，包括磨頭主軸、電機帶輪以及組合砂輪，所述磨頭主軸通過花鍵套與所述電機帶輪連接，所述組合砂輪通過主軸連接盤與所述磨頭主軸連接；溫控裝置，包括溫度采集模塊以及工控機，所述溫度采集模塊設置在所述組合砂輪相鄰的兩個砂輪之間，所述溫度采集模塊通過通信模塊與工控機連接；磨削控制裝置，包括磨頭架、套筒以及氣缸，所述磨頭架位于所述電機帶輪與所述組合砂輪之間，所述磨頭架通過法蘭盤與所述電機帶輪連接，所述套筒套接在所述磨頭主軸外，所述套筒通過第一滾動軸承與所述磨頭主軸連接，所述套筒一端伸入設置在所述磨頭架與所述磨頭主軸之間，所述氣缸的活塞桿的自由端設置在所述氣缸連接板上，所述氣缸遠離所述活塞桿的一端設置在所述磨頭架上，所述氣缸與所述工控機電連接。

進一步地，所述磨削裝置還包括中間連接盤，所述中間連接盤通過彈簧緩沖結構設置在所述主軸連接盤遠離所述電機帶輪的一面，所述組合砂輪包括六個環形陣列排布的砂輪。

進一步地，每個所述砂輪通過一個砂輪固定塊設置在所述中間連接盤上，所述砂輪固定塊外側壁設置擋板。