一种超硬材料砂轮性能在线监测评价方法技术

本发明专利技术公开了一种超硬材料砂轮性能在线监测评价方法，包括如下步骤，在超硬材料砂轮制程中的外圆加工工序建立砂轮耐磨度在线监测系统平台，通过工具砂轮外径D的间接测量方法，计算磨耗比，引入修整系数修正，得到批次磨耗比。本发明专利技术通过对磨耗比的测量结合进一步的参数修整，从而可以实现对批量生产砂轮的耐磨度和加工寿命进行数据判断和风险预警，可以提醒产品存在的寿命波动隐患，通过风险响应措施有效避免在应用终端出现寿命大幅波动触及要求临界值的现象发生，同时也可以通过监测数据追溯稽核产品制造过程，为制造环节提高产品的品质稳定性提供判断依据。品质稳定性提供判断依据。品质稳定性提供判断依据。

【技术实现步骤摘要】
一种超硬材料砂轮性能在线监测评价方法


[0001]本专利技术涉及超硬材料加工
，尤其涉及一种超硬材料砂轮性能在线监测评价方法。

技术介绍

[0002]目前，超硬材料砂轮是指以金刚石或立方氮化硼为磨料，以金属、树脂或陶瓷材料为结合剂并添加不同种类的填料，通过物理或化学方法等特殊工艺制备的磨具；可以用于磨削、研磨、抛光或切割等不同种类的机械加工，具有多品种、小批量、定制化等生产特点，对精度及工艺、质量稳定性要求非常高。应用领域包括：国防、航空航天、电子芯片、光伏光电、汽车制造、工具制造等等，具有“工业牙齿”的称号。
[0003]超硬材料砂轮制造过程一般包括配混料、基体加工、模压成型、烧结固化、平面加工、内孔加工、外圆加工、品质检测等工艺流程。该类产品的性能要求包括：强度、刚度、锋利度、耐磨度、加工品质和加工寿命等。其中，加工寿命是指砂轮从开始磨削到消耗至极限尺寸为止所磨除的材料量，常用单位：体积、重量、件数、长度等，是终端客户重点关注的产品指标，而加工寿命长短主要反映为超硬材料砂轮磨料层耐磨度的高低。当前对于成品砂轮，常规的品质检测流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超硬材料砂轮性能在线监测评价方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤A：在超硬材料砂轮制程中的外圆加工工序建立砂轮耐磨度在线监测系统平台，所述在线监测平台包括数控外圆磨床、工具砂轮、产品砂轮、主动量仪、数据接口和监测计算机，所述的工具砂轮和产品砂轮分别设置在砂轮架和工作台上，所述的计算机控制数控外圆磨床带动工具砂轮和产品砂轮进行磨削，主动量仪用于监测产品砂轮直径大小，并通过数据接口发送到监测计算机；步骤B：计算体积磨耗比g；具体的，将计算公式展开，提取直接测量值，然后，计算得出超硬材料砂轮耐磨度评价的特征值即体积磨耗比g；所述的产品砂轮损耗体积计算公式展开为：v=π（r
12 ‑
r
22
）t=π（d
12 ‑
d
22
）t/4=π（d1+d2）（d1‑
d2）t/4；工具砂轮损耗体积计算公式展开：V=π（R
12 ‑
R
22
）T=π（D
12 ‑
D
22
）T/4=π（D1+D2）（D1‑
D2）T/4其中，v 为产品砂轮损耗体积， V为工具砂轮损耗体积，d1为产品砂轮初始直径，r1为产品砂轮初始半径；r2为产品砂轮磨后半径，X1为工具砂轮初始机床坐标值，d2为产品砂轮磨后直径，X2为工具砂轮磨后机床坐标值，t为产品砂轮组厚度，T为工具砂轮厚度， D1为工具砂轮初始直径，R1为工具砂轮初始半径；R2为工具砂轮磨后半径，D2为工具砂轮磨后直径；工具砂轮的直径D通过间接测量的方法获得，d1、d2通过安装在数控外圆磨床上的主动量仪测量并自动传输至监测系统计算机；X1、X2通过机床控制系统提取，通过数据接口传输至监测系统计算机；t、T通过无线数据传输千分尺人工测量后传输至监测系统计算机，最后的计算公式为：g=V
工具砂轮
/V
产品砂轮
=V/v；步骤C：引入工具砂轮修正系数，修正不同工具砂轮耐磨度差异带来的系统误差:工具砂轮修正系数由标样砂轮磨削确定，标样砂轮为超硬材料砂轮，制作过程固定所有人机料法环测等生产要素且在短时间内完成，这样可近似认为标样砂轮不存在耐磨性波动；使用第1片工具砂轮时，首先与标样砂轮磨削，通过上述方法得出两者的体积磨耗比G1，使用第2片工具砂轮时，得出G2，依次类推，得出G3、G4、G5……
G
n
；工具砂轮修正系数记为M,第1片工具砂轮修正系数计算公式为：M1=G1/G1,第2片工具砂轮修正系数公式为：M2=G2/G1,第3片工具砂轮修正系数记为：M3=G3/G1，依次类推，可以获得所有工具砂轮的修正系数；步骤D：对待监测批次产品砂轮进行数据收集：固化外圆加工工艺参数，磨削加工待监测产品，对待监测批次内的产品砂轮进行分组并编号，然后依次与工具砂轮进行磨削，然后对磨削数据进行收集，每批次收集监测数据k组，计算体积磨耗比g1、g2、
……
、g
k
，需要固定的数控外圆加工工艺参数包括：主轴工具砂轮转速、产品砂轮转速、往复距离，往复速度，单程进给量，产品砂轮数量；将计算得出的体积磨耗比g除以监测数据所对应工具砂轮的修正系数M得到第一次修正后的体积磨耗比，记为：g
修正1
=g/M，k组数据分别记为：g
1修正1
、g
2修正1
……
g
k修正1
；步骤E：引入工具砂轮外径和产品砂轮外径数据补偿系数N,修正同一工具砂轮不同初始外径D1和产品砂轮不同直径段d1、d2数值差异带来的系统误差；具体的，将工具砂轮磨削的所有监测数据g
1修正1
、g
2修正1
……
g
k修正1
，按照D1、d1、d2三个因子进行多元回归分析，得出回归方程， Y=F（x）=a*D1+b*d1+c*d2+e，式中a、b、c为方程系数，e为方程常数；设本次修正后，监测数据等效...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮波，杜晓旭，张浩文，冯克明，殷珂，赵现超，刘登彪，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：