專利名稱：外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件半徑檢測方法，尤其涉及一種用于外圓切入式磨削的工件半徑變化在線檢測方法。
背景技術(shù)：
磨削加工是精密加工的關(guān)鍵工序，磨削質(zhì)量往往決定著工件的最終加工精度。其中外圓切入式磨削是一種重要的軸類零件加工方法，可以獲得非常高的表面質(zhì)量和幾何精度。而目前在進(jìn)行外圓磨削精密加工過程中，工件的磨削質(zhì)量與效率主要取決于機(jī)床操作者的技術(shù)水平，為了提高和改善外圓磨削加工工藝流程，會對加工過程進(jìn)行實時監(jiān)測。通常工件幾何尺寸信息(即工件半徑)對磨削加工在線監(jiān)控實施具有極大的意義，它可以為評價加工效率、改善加工工藝提供重要依據(jù)。目前，主要的在線檢測方法是將非接觸式位移傳感器安裝在機(jī)床相應(yīng)的位置上，對準(zhǔn)工件軸心方向，實時測量工件的變化量。但這種方法存在一定的不足，首先將位移傳感器安裝在外圓磨床上，必須非常盡可能靠近工件，所以對位移·傳感器夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計要求較苛刻；其次，位移傳感器測頭必須精確對準(zhǔn)工件軸心方向，才能準(zhǔn)確測量出工件半徑上的變化量。而這些限制因素使得該方法在實際生產(chǎn)過程中降低了加工效率，增加了加工成本。為了克服上述檢測方法的缺點，本發(fā)明提出一種利用聲發(fā)射信號實現(xiàn)外圓切入式磨削的工件半徑檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有外圓磨削中對位移傳感器的依賴，提供一種外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，該方法采用聲發(fā)射傳感器對工件半徑進(jìn)行實時檢測的方法，通過實時測量磨削過程的聲發(fā)射信號，來獲得工件尺寸信息。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，步驟包括
1.穩(wěn)定狀態(tài)聲發(fā)射信號RMS值測定
首先進(jìn)行一次試加工，當(dāng)砂輪接觸工件一段時間后進(jìn)入穩(wěn)定磨削狀態(tài)，測量穩(wěn)定磨削狀態(tài)時聲發(fā)射RMS信號，對所有采樣點求平均值，該值作為穩(wěn)定狀態(tài)聲發(fā)射RMS信號，從而獲得穩(wěn)定系數(shù)尤值；
2.磨削系統(tǒng)時間常數(shù)計算
①進(jìn)行第二次試加工，當(dāng)聲發(fā)射RMS信號由初始狀態(tài)持續(xù)提高時，表示砂輪接觸到工件，記錄提高起點時刻為磨削開始時間Tstart ；
②每隔一段時間Tintwval實時測量該時間段內(nèi)聲發(fā)射RMS信號的變化梯度
，結(jié)合穩(wěn)定系數(shù)尤值，利用
權(quán)利要求
1.一種外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，其特征在于，步驟包括 (1)穩(wěn)定狀態(tài)聲發(fā)射信號RMS值測定 首先進(jìn)行一次試加工，當(dāng)砂輪接觸工件一段時間后進(jìn)入穩(wěn)定磨削狀態(tài)，測量穩(wěn)定磨削狀態(tài)時聲發(fā)射RMS信號，對所有采樣點求平均值，該值作為穩(wěn)定狀態(tài)聲發(fā)射RMS信號，從而獲得穩(wěn)定系數(shù)尤值； (2)磨削系統(tǒng)時間常數(shù)計算 ①進(jìn)行第二次試加工，當(dāng)聲發(fā)射RMS信號由初始狀態(tài)持續(xù)提高時，表示砂輪接觸到工件，記錄提高起點時刻為磨削開始時間Tstart ； ②每隔一段時間Tintwval實時測量該時間段內(nèi)聲發(fā)射RMS信號的變化梯度 ,結(jié)合穩(wěn)定系數(shù)尤值，利用
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，其特征在于上述穩(wěn)定狀態(tài)聲發(fā)射信號RMS值測定開始前，將磨削檢測的聲發(fā)射原始信號轉(zhuǎn)換為均方根RMS信號，其表達(dá)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，其特征在于磨削系統(tǒng)時間常數(shù)τ的具體計算步驟如下 ①外圓切入式磨削中，法向磨削力可表示為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外圓切入磨削進(jìn)給過程的工件半徑在線檢測方法，首先將聲發(fā)射傳感器安裝在機(jī)床加工區(qū)域的任意位置，測量穩(wěn)定磨削狀態(tài)時聲發(fā)射信號RMS值，獲得穩(wěn)定系數(shù)Ks值；然后將磨削進(jìn)給過程的聲發(fā)射信號按一定時間間隔進(jìn)行分割，利用不同間隔的聲發(fā)射信號RMS的變化量以及穩(wěn)定系數(shù)Ks值計算磨削系統(tǒng)時間常數(shù)；最后以聲發(fā)射信號RMS值從初始信號狀態(tài)顯著提高為標(biāo)志，實時獲得當(dāng)前進(jìn)給過程的磨削時間，將磨削時間代入到工件半徑變化公式中，在線計算出工件半徑變化量，在線獲得進(jìn)給過程中的工件半徑尺寸。由于聲發(fā)射傳感器可安裝在機(jī)床加工區(qū)域的任何位置，有效避免位移傳感器的缺陷?？梢杂行Ш喕?guī)模化精密軸類零件的生產(chǎn)工藝流程，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B24B49/04GK102873638SQ20121038521
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者姜晨, 李郝林 申請人:上海理工大學(xué)