專(zhuān)利名稱(chēng)：砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種砂輪補(bǔ)償裝置，尤其是一種用于砂輪磨損補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)控磨床在工件磨削過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生砂輪的磨損現(xiàn)象，為了保證加工精度，需要及時(shí)地對(duì)砂輪的直徑變化或磨損量進(jìn)行檢測(cè)。由于磨削加工是一種高精度的加工方法，限于較高測(cè)量精度的要求，目前還難以直接對(duì)砂輪的直徑進(jìn)行精密的在線(xiàn)測(cè)量。同樣，由于砂輪表面砂粒的影響，對(duì)于砂輪磨損量的高精度檢測(cè)也是一件困難的事情。因此，目前在數(shù)控磨床上還難以實(shí)現(xiàn)砂輪磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是要提供一種砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置，該裝置可以測(cè)量砂輪的磨損量，并將測(cè)量結(jié)果反饋至數(shù)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)砂輪磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置，包括砂輪架，金剛筆，數(shù)控系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，還包括聲發(fā)射傳感器，聲發(fā)射信號(hào)處理裝置，金剛石筆作為砂輪定位的基準(zhǔn)，安裝固定在磨床床身上砂輪架前面，砂輪架側(cè)面上固定安裝聲發(fā)射傳感器，聲發(fā)射傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)聲發(fā)射信號(hào)處理裝置后輸入至機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，用于砂輪磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
聲發(fā)射信號(hào)處理裝置向數(shù)控系統(tǒng)的PLC傳輸?shù)男盘?hào)是開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
本實(shí)用新型可以在數(shù)控磨床上實(shí)現(xiàn)砂輪磨損的自動(dòng)測(cè)量與補(bǔ)償，能有效地保證高精度的磨削質(zhì)量。


圖1是本實(shí)用新型的原理簡(jiǎn)圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型的技術(shù)主要是基于聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)對(duì)于砂輪的磨損量進(jìn)行測(cè)量。近幾年在磨削狀態(tài)監(jiān)控中，聲發(fā)射技術(shù)已經(jīng)成為廣泛采用的一種方法。切削過(guò)程中的聲發(fā)射是重要的切削現(xiàn)象之一，所謂聲發(fā)射現(xiàn)象是固體材料由于結(jié)構(gòu)變化引起應(yīng)變能的快速釋放而產(chǎn)生的彈性波，簡(jiǎn)稱(chēng)AE(Acoustic Emission)。在磨削加工中，當(dāng)磨削加工處于一種穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，AE信號(hào)并不發(fā)生變化，只有當(dāng)磨削狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，聲發(fā)射信號(hào)隨之發(fā)生變化。當(dāng)砂輪與工件相靠近時(shí)，砂輪會(huì)有高頻聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生，安裝在砂輪架上的聲發(fā)射傳感器信號(hào)會(huì)明顯增強(qiáng)，通過(guò)試驗(yàn)研究可以確定一個(gè)閾值，根據(jù)該閾值可以確定砂輪與工件的相對(duì)位置。
如圖1，2所示，本實(shí)用新型的砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置。由砂輪架3，金剛筆1，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)6，聲發(fā)射傳感器4，聲發(fā)射信號(hào)處理裝置5組成。金剛石筆1作砂輪2定位的基準(zhǔn)，安裝固定在磨床床身上砂輪架3前面，砂輪架3側(cè)面上固定安裝聲發(fā)射傳感器4，用于測(cè)量砂輪2磨削過(guò)程中的聲發(fā)射信號(hào)。
聲發(fā)射傳感器4的輸出信號(hào)經(jīng)聲發(fā)射信號(hào)處理裝置5的濾波和閾值計(jì)算后輸入至機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)6，用于砂輪2磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
當(dāng)需要測(cè)量砂輪2的磨損量時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)6控制砂輪2靠近金剛石筆1，當(dāng)砂輪2接近金剛石筆1時(shí)，聲發(fā)射信號(hào)增強(qiáng)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)聲發(fā)射信號(hào)處理裝置5的濾波和閾值計(jì)算，當(dāng)判斷信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，由聲發(fā)射信號(hào)處理裝置5向數(shù)控系統(tǒng)6的PLC發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)6則記錄下當(dāng)前砂輪2的位置，同時(shí)控制砂輪2結(jié)束測(cè)量運(yùn)動(dòng)，并將砂輪2的當(dāng)前位置與以前的位置相比較，計(jì)算出砂輪2磨損量的補(bǔ)償值，通過(guò)數(shù)控軟件在數(shù)控系統(tǒng)6中實(shí)現(xiàn)砂輪2磨損的自動(dòng)補(bǔ)償。
本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用金剛石筆1作為砂輪2定位的基準(zhǔn)，每一次測(cè)量的砂輪2位置都是相對(duì)于這一基準(zhǔn)的位置，當(dāng)砂輪2沒(méi)有磨損時(shí)，其位置不發(fā)生變化；而當(dāng)砂輪2發(fā)生磨損時(shí)，砂輪2相對(duì)金剛石筆1的位置將發(fā)生變化，該變化量就是砂輪2的磨損量，從而實(shí)現(xiàn)砂輪2磨損量的測(cè)量和補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置，包括砂輪架(3)，金剛筆(1)，數(shù)控系統(tǒng)(6)，其特征在于，還包括聲發(fā)射傳感器(4)，聲發(fā)射信號(hào)處理裝置(5)，所述的金剛筆(1)安裝固定在磨床床身上砂輪架(3)前面，砂輪架(3)側(cè)面上固定安裝聲發(fā)射傳感器(4)，聲發(fā)射傳感器(4)的輸出信號(hào)經(jīng)聲發(fā)射信號(hào)處理裝置(5)后輸入至機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)(6)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種砂輪磨損測(cè)量及加工誤差補(bǔ)償裝置，它包括砂輪架，金剛筆，數(shù)控系統(tǒng)，聲發(fā)射傳感器，聲發(fā)射信號(hào)處理裝置。金剛石筆作砂輪定位的基準(zhǔn)，安裝固定在磨床床身上砂輪架前面，砂輪架側(cè)面上固定安裝聲發(fā)射傳感器，聲發(fā)射傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)聲發(fā)射信號(hào)處理裝置的濾波和閾值計(jì)算后輸入至機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，用于砂輪磨損量的測(cè)量并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磨損量的自動(dòng)補(bǔ)償。本實(shí)用新型可以在數(shù)控磨床上實(shí)現(xiàn)砂輪磨損的自動(dòng)測(cè)量與補(bǔ)償，能有效地保證高精度的磨削質(zhì)量。
文檔編號(hào)B24B49/18GK2928386SQ20052004771
公開(kāi)日2007年8月1日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者姚俊, 李郝林 申請(qǐng)人:上海機(jī)床廠有限公司, 上海理工大學(xué)