外圆切入磨削进给过程的工件半径在线检测方法技术

技术编号:8208778 阅读:298 留言:0更新日期:2013-01-16 23:51
本发明专利技术涉及一种外圆切入磨削进给过程的工件半径在线检测方法,首先将声发射传感器安装在机床加工区域的任意位置,测量稳定磨削状态时声发射信号RMS值,获得稳定系数Ks值;然后将磨削进给过程的声发射信号按一定时间间隔进行分割,利用不同间隔的声发射信号RMS的变化量以及稳定系数Ks值计算磨削系统时间常数;最后以声发射信号RMS值从初始信号状态显著提高为标志,实时获得当前进给过程的磨削时间,将磨削时间代入到工件半径变化公式中,在线计算出工件半径变化量,在线获得进给过程中的工件半径尺寸。由于声发射传感器可安装在机床加工区域的任何位置,有效避免位移传感器的缺陷。可以有效简化规模化精密轴类零件的生产工艺流程,提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工件半径检测方法,尤其涉及一种用于外圆切入式磨削的工件半径变化在线检测方法。
技术介绍
磨削加工是精密加工的关键工序,磨削质量往往决定着工件的最终加工精度。其中外圆切入式磨削是一种重要的轴类零件加工方法,可以获得非常高的表面质量和几何精度。而目前在进行外圆磨削精密加工过程中,工件的磨削质量与效率主要取决于机床操作者的技术水平,为了提高和改善外圆磨削加工工艺流程,会对加工过程进行实时监测。通常工件几何尺寸信息(即工件半径)对磨削加工在线监控实施具有极大的意义,它可以为评价加工效率、改善加工工艺提供重要依据。目前,主要的在线检测方法是将非接触式位移传感器安装在机床相应的位置上,对准工件轴心方向,实时测量工件的变化量。但这种方法存在一定的不足,首先将位移传感器安装在外圆磨床上,必须非常尽可能靠近工件,所以对位移·传感器夹具结构设计要求较苛刻;其次,位移传感器测头必须精确对准工件轴心方向,才能准确测量出工件半径上的变化量。而这些限制因素使得该方法在实际生产过程中降低了加工效率,增加了加工成本。为了克服上述检测方法的缺点,本专利技术提出一种利用声发射信号实现外圆切入式磨削的工件半径检测方法。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有外圆磨削中对位移传感器的依赖,提供一种,该方法采用声发射传感器对工件半径进行实时检测的方法,通过实时测量磨削过程的声发射信号,来获得工件尺寸信息。本专利技术采用的技术方案为一种,步骤包括 1.稳定状态声发射信号RMS值测定 首先进行一次试加工,当砂轮接触工件一段时间后进入稳定磨削状态,测量稳定磨削状态时声发射RMS信号,对所有采样点求平均值,该值作为稳定状态声发射RMS信号,从而获得稳定系数尤值; 2.磨削系统时间常数计算 ①进行第二次试加工,当声发射RMS信号由初始状态持续提高时,表示砂轮接触到工件,记录提高起点时刻为磨削开始时间Tstart ; ②每隔一段时间Tintwval实时测量该时间段内声发射RMS信号的变化梯度 ,结合稳定系数尤值,利用权利要求1.一种,其特征在于,步骤包括 (1)稳定状态声发射信号RMS值测定 首先进行一次试加工,当砂轮接触工件一段时间后进入稳定磨削状态,测量稳定磨削状态时声发射RMS信号,对所有采样点求平均值,该值作为稳定状态声发射RMS信号,从而获得稳定系数尤值; (2)磨削系统时间常数计算 ①进行第二次试加工,当声发射RMS信号由初始状态持续提高时,表示砂轮接触到工件,记录提高起点时刻为磨削开始时间Tstart ; ②每隔一段时间Tintwval实时测量该时间段内声发射RMS信号的变化梯度 ,结合稳定系数尤值,利用2.根据权利要求I所述的,其特征在于上述稳定状态声发射信号RMS值测定开始前,将磨削检测的声发射原始信号转换为均方根RMS信号,其表达式为3.根据权利要求I所述的,其特征在于磨削系统时间常数τ的具体计算步骤如下 ①外圆切入式磨削中,法向磨削力可表示为全文摘要本专利技术涉及一种,首先将声发射传感器安装在机床加工区域的任意位置,测量稳定磨削状态时声发射信号RMS值,获得稳定系数Ks值;然后将磨削进给过程的声发射信号按一定时间间隔进行分割,利用不同间隔的声发射信号RMS的变化量以及稳定系数Ks值计算磨削系统时间常数;最后以声发射信号RMS值从初始信号状态显著提高为标志,实时获得当前进给过程的磨削时间,将磨削时间代入到工件半径变化公式中,在线计算出工件半径变化量,在线获得进给过程中的工件半径尺寸。由于声发射传感器可安装在机床加工区域的任何位置,有效避免位移传感器的缺陷。可以有效简化规模化精密轴类零件的生产工艺流程,提高生产效率。文档编号B24B49/04GK102873638SQ20121038521公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日专利技术者姜晨, 李郝林 申请人:上海理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外圆切入磨削进给过程的工件半径在线检测方法,其特征在于,步骤包括:(1)稳定状态声发射信号RMS值测定首先进行一次试加工,当砂轮接触工件一段时间后进入稳定磨削状态,测量稳定磨削状态时声发射RMS信号,对所有采样点求平均值,该值作为稳定状态声发射RMS信号,从而获得稳定系数Ks值;(2)磨削系统时间常数计算①进行第二次试加工,当声发射RMS信号由初始状态持续提高时,表示砂轮接触到工件,记录提高起点时刻为磨削开始时间Tstart;②每隔一段时间Tinterval实时测量该时间段内声发射RMS信号的变化梯度????????????????????????????????????????????????,结合稳定系数Ks值,利用获得该段时间τ的计算值τi,i为计算的次数;③将τi与本次计算开始时刻的磨削时间Tinterval×i秒进行比较,将它们相减并取绝对值,然后将绝对差值与预先给定的阈值进行比较,当绝对差值大于给定阈值时,重复进入第②步,当绝对差值小于等于给定阈值时,则本次计算求的τi值即为最终的磨削系统时间常数值τ;(3)实时工件半径变化量计算进入正式磨削加工,以声发射RMS信号从初始信号状态持续提高为加工开始标志,获得当前的磨削时间t代入到工件半径变化公式,在线计算出工件半径变化量Δr,再由工件原始半径值,实时获得当前工件的半径值。758264dest_path_image001.jpg,339418dest_path_image002.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姜晨李郝林
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:

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