專利名稱：外圓切入磨削進給過程的工件半徑在線檢測方法
技術領域：
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：
磨削加工是精密加工的關鍵工序，磨削質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量和幾何精度。而目前在進行外圓磨削精密加工過程中，工件的磨削質量與效率主要取決于機床操作者的技術水平，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。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床相應的位置上，對準工件軸心方向，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·傳感器夾具結構設計要求較苛刻；其次，位移傳感器測頭必須精確對準工件軸心方向，才能準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)射信號實現外圓切入式磨削的工件半徑檢測方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服現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)明采用的技術方案為一種外圓切入磨削進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
首先進行一次試加工，當砂輪接觸工件一段時間后進入穩(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)定系數尤值；
2.磨削系統(tǒng)時間常數計算
①進行第二次試加工，當聲發(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聲發(fā)射RMS信號的變化梯度
，結合穩(wěn)定系數尤值，利用
權利要求
1.一種外圓切入磨削進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 首先進行一次試加工，當砂輪接觸工件一段時間后進入穩(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)定系數尤值； (2)磨削系統(tǒng)時間常數計算 ①進行第二次試加工，當聲發(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聲發(fā)射RMS信號的變化梯度 ,結合穩(wěn)定系數尤值，利用
2.根據權利要求I所述的外圓切入磨削進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)射原始信號轉換為均方根RMS信號，其表達式為
3.根據權利要求I所述的外圓切入磨削進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Ks值；然后將磨削進給過程的聲發(fā)射信號按一定時間間隔進行分割，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Ks值計算磨削系統(tǒng)時間常數；最后以聲發(fā)射信號RMS值從初始信號狀態(tài)顯著提高為標志，實時獲得當前進給過程的磨削時間，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工藝流程，提高生產效率。
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