检测与诊bookmark0砂轮磨钝监测及修整统。该系统可以对小批量、多品种工件磨削过程中砂轮钝化进行有效的监测采用的CNC砂轮自动修整器能够解决多种类型成型砂轮的修整具有一定的通用性和实用性能实现磨削砂轮监测、修整过程的自动化和智能化。

　　林影丽，张世昌（天津大学天津300072）1前言砂轮的修整对砂轮的磨削性能和磨削效果有极大的影响。随着磨削加工向智能化、自适应控制发展要求自动在线监测砂轮钝化，并能及时修整砂轮，以提高磨削质量和生产效率。在以往的工作中，为了避免工件磨削烧伤大多采用定时修整，在砂轮尚未达到工作寿命极限时，就提前对其进行修整这样做有盲目性。频繁修整砂轮不仅会降低加工效率，而且会加快砂轮的损耗，特别是使用CBN之类昂责砂轮时尤为不利。反之，如果延误了修整周期，则又会影响工件的尺寸精度和表面质量，造成废品。因此，在线监测砂轮的钝化，合理确定砂轮的耐用度并能及时修整砂轮，是提高磨削加工生产率，保证磨削加工质量的一个重要途径。

　　在近几年开发研究中，声发射（AE）倍号作为磨削控制的倍息源被广泛采用。许多研究结果表明通过监测AE倍号的幅值变化，即可评价砂轮的锋利程度和确定砂轮的工作寿命。但是J当加工工件材料、加工条件和加工参数经常变化时，由于声发射倍号的幅值也会随之发生剧烈变化仅靠检测声发射倍号的幅值大小无法判断砂轮钝化程度。为此本文提出了声发射倍号的归原处理法，即在每种加工条件下，以各阶段声发射倍号幅值增量之和作为砂轮钝化程度的监测倍号，并把与设定阈值相比较，如果超过阈值，则表示砂轮己经钝化，需要修整，自动停车后启动修整系统。

　　对于外磨削和平面磨削过程中的砂轮修整较为简单，但对于成型磨削尤其在精加工时对成型砂轮修整器的性能和精度提出了很高的要求（1）保证成型表面的正确性、可靠性；（2）对工件廓形变化的适应性、灵活性；（3）实现廓形校正的可能性（包括砂轮直径的补偿、修整刀具的磨损补偿以及修整和磨削误差的补偿）。为了适应多种砂轮修整，本文开发的系统采用CNC修整法，因为CNC修整法是较为全面、极富发展潜力的一种成型砂轮修整方法，它可满足修整精度、柔性、可校性和自动化要求。

　　参数的输入、修整曲线的计算具有自动编程、仿真、校核和修整误差补偿等功能；下层主要是由步进电机、驱动机构及修整机械结构等组成的CNC砂轮修整器，完成对NC程序的插补运算及整个修整过程的实时控制。

　　砂轮磨钝在线监测系统组成见。

　　CNC砂轮修整器的原理示意图如所示。在修整过程中采用单颗粒金刚石修整笔。

　　通过％轴的两个步进电机，沿着廓形曲线进行修整。

　　第三个步进电机在修整过程中将金刚石修整笔始终置于垂直于砂轮轴向截形的位置上。修整笔的运动轨迹由数控装置进行控制，通过改变数控程序，可以改变砂轮的修整廓形，以适应零件尺寸和形状的变化，或补偿由于砂轮直径的减小及修检测与诊责州凯星液力丨专动f填补n9内空白我国睢一的液力变速器生产厂家责州凯星液力传动机械有限公司通过自主创新、自主发展，不仅实现了由机械变速器到液力变速器的成功跨越，而且在国内油田领域市场占有率己达10%.凯星公司自主研发的BY530海洋石油平台用大功率液力变速器，是一种适用于海洋石油平台作业机组和填补国内空白的新产品，该产品还可用于陆上油田作业设音等传递和变速机组的动力传动装置，及矿田车和工程机械领域。

　　由于该产品技术含量高，公司于2002年获国家科技部创新基金75万元，并得到银行货款200万元。中小企业技术创新基金所起的引导作用，缩短了企业项目实施周期。

　　整笔的磨损所造成的修整误差。

　　C"C砂轮修整器作为磨床的附件，安装在磨床上。它与管理层通过串行口进行数据交换。

　　根据用户输入的工件参数，计算砂轮廓形经样条拟合生成砂轮修整曲线，由自动编程模块得到"C代码。利用修整仿真模块可检验"C代码的正确性若正确，将"C代码下传给C"C砂轮修整器进行修整加工。如有误差可进行误差补偿。

　　3倍号拾取与分析J.Webste*，I.Marinescu和R.Bennett实验证明，机械耦合式AE传感器安装位置距磨削区的距离超过150mm就不能检测到AE倍号。为了克服用机械耦合方式传感器距离磨削区远而造成倍号污染和失真的不足，我们采用了利用冷却液作为介质传递砂轮磨削状态倍息的新型声发射传感器，将这种传感器安装在机床原有的润滑冷却管的啧嘴上，砂轮磨损的AE倍号通过润滑冷却液，以与润滑冷却液流动相反的方向传递到传感器然后通过采集卡进入计算机进行分析处理。

　　AE倍号是高频倍号为了减少倍号在传播路径上的能量衰减，通过高通滤波、前放、带通滤波、包络滤波电路，将声发射倍号由高频波变成低频波然后声发射倍号分成3路其中1路声发射倍号经过加权振铃电路后以脉冲形式进入计算机的计数器中，进行脉冲记数形成振铃记数值。另外2路倍号分别经有效值电路和微分值电路，进入计算机中的A/D转换器；将倍号转换成二进制代码由计算机进行后续处理。

　　试验可知，在磨削过程中，当砂轮表面状态为变化因素时，声发射倍号的幅值和砂轮表面的状态有很好的对应关系。

　　如果声发射倍号的幅值增大到一定的程度，就可认为砂轮己经钝化。因此通过设定合适的阈值，作为控制砂轮钝化的条件，可用来监测砂轮钝化。但是，由于在实际加工中，特别是小批量、多品种磨削过程，磨削对象和磨削参数经常变化，声发射倍号幅值受多种因素综合影响，不能仅靠监测声发射倍号实测幅值，判断测砂轮钝化程度。为此提出了声发射倍号的归原处理法即在每种磨削条件下，以各阶段声发射倍号的幅值增量之和！％来对应砂轮的钝化情况（见）。！%1 7，A分别为各阶段声发射倍号2，A幅值增量。把！％与设定阈值相比较，如果超过阈值测表示砂轮己经钝化，需要修整。

　　4结论（1）用AE倍号2MA幅值增量的归原处理方法，监测砂轮钝化程度解决了小批量、多品种工件磨削时，砂轮钝化程度难以监测的问题；（2）该系统能自动完成砂轮状态的在线监测和修整，实现了砂轮修整的智能化；（3）该砂轮修整系统具有较强的适应性，能够适应多种磨削加工类型的砂轮修整要求。

　　（编辑立明）