The utility model provides an on-line monitoring and alarming device for grinding wheel wear based on real-time measurement of grinding resistance moment, including a current sensor, a voltage sensor, a data acquisition and conversion system, an industrial PC, an acoustooptic alarm, a spindle speed sensor, a feed speed sensor and a network transmission system. The utility model obtains the grinding process parameters of optical elements by reading the operation parameters of the numerical control system, obtains the active power of the spindle by measuring the servo current and voltage of the machine tool spindle during the grinding process of the optical elements, and obtains the grinding resistance moment of the grinding wheel in the grinding process combined with the measurement of the spindle speed, thus indirectly reflecting the current grinding process. Wear state of grinding wheel under technological conditions. When the grinding resistance moment is greater than the alarm threshold set under the process conditions, sound and light alarms are issued to remind operators to replace or repair the grinding wheel in time.
【技术实现步骤摘要】
基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测装置
本技术涉及光学超精密加工的智能监测与控制领域,特别涉及一种磨削砂轮磨损状态的在线监测识别装置。
技术介绍
砂轮作为超精密磨削加工的刀具,其磨损状态对元件的加工质量有重要影响,尤其是在脆硬光学材料的超精密磨削加工方面。脆硬光学材料超精密磨削的金刚石砂轮的磨损形式主要表现为磨粒磨耗磨损,砂轮磨损后,材料的微观去除机理发生变化,同时也导致磨削力的增加,这直接影响了光学元件的加工精度与亚表面缺陷质量。为批量获得质量稳定的光学元件,需要对磨削过程中的砂轮磨损状态进行实时监测,当磨损超过预设阈值后,需要及时对砂轮进行更换或修整,恢复其加工性能。CN106826565A公布了一种利用磨削力监控砂轮磨损与磨削烧伤的方法,该方法通过实时采集磨削力信号的离散时间序列,并通过时域频域分析,获得磨削力信号的峭度、波形指标、峰值指标、脉冲指标等重要特征参数,识别砂轮的不同磨损程度,并控制磨削烧伤。对于大口径光学元件的超精密加工过程砂轮磨损的在线监测,需要使用大尺寸、高精度的多通道测力仪器,成本较高,在批量化制造领域中推广应用存在一定的局限性。CN105215852A公开了一种砂轮磨损及G比率的测量装置与方法,利用声发射信号在线监测系统,检测砂轮的磨损状态,并且当磨损状态信号超过计算机预设定阈值时,发出报警信号。该装置利用声发射信号,定性地获取砂轮的磨损状态,由于在磨削过程中环境干扰信号的存在,使得测量结果的精确度不足,在微量切削的超精密光学加工领域难以进行推广。CN104476398A公开了一种数控卧轴平面磨床砂轮磨损动态补偿方法,通过 ...
【技术保护点】
1.基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测装置,其特征在于:包括电流传感器(3)、电压传感器(4)、数据采集转换系统(5)、声光报警器(7)、主轴转速传感器(10)、进给速度传感器(19)和网络传输系统;其中,所述电流传感器(3)测量磨削机床的主轴伺服电机(9)运转过程中的输入电流,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数据采集转换系统(5);所述电压传感器(4)测量磨削机床的主轴伺服电机(9)运转过程中的输入电压,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数据采集转换系统(5);所述主轴转速传感器(10)测量光学元件(15)加工过程中的主轴(13)的转速,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数据采集转换系统(5);所述进给速度传感器(19)测量光学元件(15)加工过程中的X轴伺服电机(18)的旋转速度,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数据采集转换系统(5),经数据采集转换系统(5)转换为工作台(16)的实际进给速度;所述数据采集转换系统(5)对所测得的数据进行存储,并转换为数字信号传输至工业PC机(6)。
【技术特征摘要】
1.基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测装置,其特征在于:包括电流传感器(3)、电压传感器(4)、数据采集转换系统(5)、声光报警器(7)、主轴转速传感器(10)、进给速度传感器(19)和网络传输系统;其中,所述电流传感器(3)测量磨削机床的主轴伺服电机(9)运转过程中的输入电流,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数据采集转换系统(5);所述电压传感器(4)测量磨削机床的主轴伺服电机(9)运转过程中的输入电压,并将测得的模拟信号通过网络传输系统传递至数...
【专利技术属性】
技术研发人员:周炼,韦前才,袁志刚,赵世杰,李洁,陈贤华,谢瑞清,张清华,王健,刘民才,许乔,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心,
类型:新型
国别省市:四川,51
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