4第4章 砂轮的磨损与检测.ppt

中的一个特征受到了人们的重视。起初，用声发技术监测刀具的磨损、破损及识别切屑状态。1984年以来，该项技术被开始引入磨削研究领域，利用它来监测磨削质量（主要包括磨削裂纹和磨削烧伤的监控），监测磨削过程（包括光磨阶段、砂轮与工件的接触、砂轮的失效等）以及对砂轮参数的测定（包括砂轮修整质量的参数、砂轮的硬度等）。图5-32是测量砂轮磨损的AE监控装置原理图。其测量原理如下： 将AE传感器装在平面磨床的磁力吸盘上，AE传感器采用压电陶瓷等材料，从AE传感器2MHZ）滤波和主放大器放大（20dB）后，送至鉴别器，再经过高速A/D转换，将AE信号数字化后送入计算机进行波形分析（或将AE信号送入波存器存储然后输入计算机分析）。实验结果由CRT显示或用打印机打印出来。AE信号的功率谱是通过谱分析仪来测出的。测量中，AE传感器采用了两套，其中一套借助 夹具安装在砂轮修整器上，另一个传感器安装在磨床工作台的磁性吸盘上。在砂轮修整器上的传感器主要用来检测修整砂轮过程中的AE信号，而在磁性吸盘上的传感器主要是用来检测砂轮与工件的接触状态和磨削过程。 随着磨削的进行，砂轮的堵塞和磨损均会逐渐增加，这样就减小了磨粒切削加工的有效性，耕犁和滑擦作用增强，磨削力与温度均升高，从而导致声发射能量的增加。图5-33是在平面磨床上磨削 45号碳钢时由AE监测装置所得到的声发射信号的平均均方根值RMSAE与磨削时间的关系。 从图中可以看出，声发射信号的平均RMSAE值随着磨削时间的增加而增大，且增大的趋势与砂轮堵塞的磨损随时间变化的趋势相似。因此可以认为RMSAE实际上随砂轮堵塞和磨损的增大而增大的。 图5-34为采用陶瓷结合剂刚玉砂轮磨削轴承钢Gr15时，利用AE装置所得到的AE 信号幅值，磨削功率及表面粗糙度随磨削过程不断进行的变化情况。 由图可见，随磨削时间的增加，AE信号幅值，磨削功率P及表面粗糙度Rａ均增加。对刚修整后的锋锐砂轮和磨钝了的砂轮所进行的磨削，分别对它们的幅频特性进行测量，得知磨钝砂轮的幅度要比锋锐砂轮的幅度明显增大，而且频率分布也有所展宽。通过测量AE信号幅值与频率特性即可知道磨削功率及表面粗 糙度的变化状况，也就可以预知所用砂轮是否已经严重磨钝，是否需要进行修磨了。 (以上方法只能进行静态检测,不能用于动态在线检测。用激光功率谱法检测砂轮工作面形貌,以此来实现对高速砂轮的动态在线检测。根据检测的砂轮形貌特征值,可适时地对砂轮进行修整,使砂轮在磨削过程中始终保持最佳工作状态,从根本上防止磨削缺陷的出现,提高零件的磨削表面质量和磨削效果,并对砂轮表面形貌 进行检测与控制。)( 新工艺·新技术·新设备_激光功率谱在砂轮检测中的应用) 关于砂轮磨损的测量方法，以上仅就有代表性的几种作了介绍，此外诸如利用摩擦力、磨削热、动态数据测试等到方法，读者可参阅有关资料，这里不再赘述。(利用磨削火花信号在线识别砂轮磨损状态的新方法,并对其可行性进行了理论分析和试验研究。(1)时域和频域中的信息距离方法均能通过磨削火花信号有 效区分出磨削过程中砂轮的不同磨损状态,为砂轮磨损状态的在线识别提供了一种新的定量方法。(2)频域信息距离方法的计算工作量较小,响应速度较快,对硬件设备要求较低,更适合用于在线监控。(3)识别过程中门限值的确定需要一定的先验知识,这在实际应用中存在一定困难,可进一步研究用自学习方法来确定门限值。)(工具技术_超微细切削加工的技术难点及对策) 谢谢! 不足之处请老师和同学们指正; 此致敬礼! 尖与光学分度头相连，利用其精确分度测出砂轮表面各磨粒切刃在圆周上的位置。测量时，光源6中的光线，经过透镜及光栅，以矩形光束照射于砂轮表面上，与圆柱砂轮相截，形成宽0.02mm，长0.3mm的矩形测定带，测定带的长轴与砂轮轴线平行（见图5-21c）。但观察用的显微镜2与砂轮圆周相切（见图5-21b）。这样就能观察与拍摄磨粒切刃的形态。磨粒切刃的轴向位置及长度尺寸可通过显微镜2中的刻度目镜进行测量。 连续检测砂轮圆周不同位置的磨粒形状以及数量，可以确定磨粒形状的种类，组成及分布状态。在磨削过程中定期地检测砂轮同一位置的磨粒形状及其变动情况，可以研究磨粒磨耗破碎，脱落及新磨粒的出现等规律。 4.光电自动测量法 光电自动测量法是属于一种动态测量砂轮磨损的方法。该方法能随时观测砂轮工作面的变化规律，并能将所得的数据通过记录仪记录后送 计算机进行处理。这样就可以得到砂轮磨损的全过程，对于全面研究砂轮的磨损机理十分有益，该测量方法的工作原理见图5-22。 从显微镜光源射出的光，照射到具有一定转速的砂轮工作面上，只有被磨损的磨粒表面才产生强的反射光，该反射光通过窄缝传到光电倍增管上，于是，磨粒上被磨平部分的扩大像Cj，当其穿过窄缝的窗口（