本發(fā)明涉及磨削控制，具體涉及一種高效高精度磨削控制方法和控制裝置。

背景技術(shù)：

1、在磨削加工中，由于磨粒對(duì)工件的切削、刻劃和摩擦作用，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，由工件內(nèi)部金屬分子間相對(duì)位移產(chǎn)生內(nèi)摩擦而發(fā)熱；砂輪切削時(shí)，相對(duì)于工件的速度很高，與工件表面產(chǎn)生劇烈的外摩擦而發(fā)熱，又因?yàn)槊款w磨料的切削都是瞬間的，其熱量生成也在瞬間，又不能及時(shí)傳散，所以在磨削區(qū)域的瞬時(shí)溫度較高，一般可達(dá)到800～1500℃，如果散熱措施不好，很容易造成工件表面的燒傷，也就是在工件的表層(一般有幾十微米到擊敗微米)發(fā)生二次淬火及高溫回火，破壞了工件表面的組織，肉眼可以看出嚴(yán)重的燒傷。表面出現(xiàn)嚴(yán)重的焦黃色或黑色氧化膜，輕微的燒傷則要用稀釋的酸性溶液來浸蝕才能觀察出來，燒傷部位呈黑色。燒傷檢測費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響調(diào)試效率，很難調(diào)到不燒傷的最高效率。

2、上述問題是目前亟待解決的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一種缺陷。第一方面，本發(fā)明提供了一種高效高精度磨削控制方法，所述方法包括：在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)；基于所述輸出功率判斷工件的磨削情況；基于所述磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度；將所述聲發(fā)射信號(hào)經(jīng)由前置放大器輸入至頻譜分析軟件中生成頻譜變化圖；基于所述頻譜變化圖確定所述工件是否存在燒傷情況；當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)，從所述頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖；基于所述燒傷頻譜分別單獨(dú)調(diào)整不同的磨削參數(shù)；獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖；基于所述第二燒傷頻譜變化圖區(qū)分不同磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度；通過更改敏感程度低的磨削參數(shù)提升磨削效率。

2、進(jìn)一步的，所述在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)包括：采用聲發(fā)射傳感器檢測所述砂輪在磨削過程中傳遞的彈性波并輸出聲發(fā)射信號(hào)；采用功率傳感器檢測砂輪電機(jī)的輸出功率。

3、進(jìn)一步的，所述基于所述輸出功率判斷工件的磨削情況包括：基于所述輸出功率生成時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線；基于所述時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線判斷所述工件的磨削情況為工件是否與砂輪接觸和砂輪對(duì)工件的磨削量是否過大。

4、進(jìn)一步的，所述基于所述時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線判斷所述工件的磨削情況為工件是否與砂輪接觸和砂輪對(duì)工件的磨削量是否過大包括：當(dāng)時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線上的磨削強(qiáng)度值大于或等于第一磨削強(qiáng)度閾值時(shí)，判斷工件與砂輪有接觸；當(dāng)時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線上的磨削強(qiáng)度值大于或等于第二磨削強(qiáng)度閾值時(shí)，判斷砂輪對(duì)工件的磨削量過大；所述第二磨削強(qiáng)度閾值大于第一磨削強(qiáng)度閾值。

5、進(jìn)一步的，所述基于所述磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度包括：當(dāng)判斷工件未與砂輪有接觸時(shí)，控制提高工件的進(jìn)給速度為第一速度；當(dāng)判斷工件與砂輪有接觸時(shí)，控制降低工件的進(jìn)給速度為第二速度；當(dāng)判斷砂輪對(duì)工件的磨削量過大時(shí)，控制降低工件的進(jìn)給速度為第三速度。

6、進(jìn)一步的，所述基于所述頻譜變化圖確定所述工件是否存在燒傷情況包括：所述頻譜分析軟件中集成有基于ae信號(hào)的cnn模型；通過將生成的頻譜變化圖輸入至基于ae信號(hào)的cnn模型中自動(dòng)生成燒傷檢測結(jié)果。

7、進(jìn)一步的，當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)，從所述頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖包括：將預(yù)設(shè)的正常磨削得到的頻譜變化圖和實(shí)際生成的頻譜變化圖進(jìn)行對(duì)比；過濾掉實(shí)際生成的頻譜變化圖中的正常磨削頻譜變化圖得到第一燒傷頻譜變化圖。

8、進(jìn)一步的，所述磨削參數(shù)包括磨削深度、進(jìn)給速度和/或砂輪轉(zhuǎn)速。

9、進(jìn)一步的，所述獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖包括：通過分別對(duì)不同的磨削參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)試；基于調(diào)試后的磨削參數(shù)對(duì)工件進(jìn)行加工并得到與之對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖；當(dāng)?shù)诙齻l譜變化圖中的振動(dòng)強(qiáng)度波動(dòng)較大時(shí)則與之對(duì)應(yīng)的磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度較高；當(dāng)?shù)诙齻l譜變化圖中的振動(dòng)強(qiáng)度波動(dòng)較小時(shí)則與之對(duì)應(yīng)的磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度較低。

10、第二方面，本發(fā)明提供了一種高效高精度磨削控制裝置，所述裝置包括：獲取單元，適用于在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)；第一判斷單元，適用于基于所述輸出功率判斷工件的磨削情況；第一控制單元，適用于基于所述磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度；生成頻譜變化圖單元，適用于將所述聲發(fā)射信號(hào)經(jīng)由前置放大器輸入至頻譜分析軟件中生成頻譜變化圖；第二判斷單元，適用于基于所述頻譜變化圖確定所述工件是否存在燒傷情況；采集單元，適用于當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)，從所述頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖；調(diào)整單元，適用于基于所述燒傷頻譜分別單獨(dú)調(diào)整不同的磨削參數(shù)；獲取第二燒傷頻譜變化圖單元，適用于獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖；區(qū)分敏感度單元，適用于基于所述第二燒傷頻譜變化圖區(qū)分不同磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度；第二控制單元，適用于通過更改敏感程度低的磨削參數(shù)提升磨削效率。

11、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有一個(gè)或一個(gè)以上的指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的高效高精度磨削控制方法。

12、第四方面，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條程序指令；所述處理器通過加載并執(zhí)行所述至少一條程序指令以實(shí)現(xiàn)上述的高效高精度磨削控制方法。

13、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種高效高精度磨削控制方法，所述方法包括：在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)；基于所述輸出功率判斷工件的磨削情況；基于所述磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度；將所述聲發(fā)射信號(hào)經(jīng)由前置放大器輸入至頻譜分析軟件中生成頻譜變化圖；基于所述頻譜變化圖確定所述工件是否存在燒傷情況；當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)，從所述頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖；基于所述燒傷頻譜分別單獨(dú)調(diào)整不同的磨削參數(shù)；獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖；基于所述第二燒傷頻譜變化圖區(qū)分不同磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度；通過更改敏感程度低的磨削參數(shù)提升磨削效率。一方面，通過在磨削過程中基于工件的磨削情況自動(dòng)改變工件的進(jìn)給速度，減少磨削時(shí)間，提高磨削效率。另一方面，通過獲取到的磨削過程中的ae信號(hào)反饋調(diào)整磨削參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線燒傷檢測，并能反映燒傷嚴(yán)重程度。

技術(shù)特征：

1.一種高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述基于所述輸出功率判斷工件的磨削情況包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述基于所述時(shí)間－磨削強(qiáng)度變化曲線判斷所述工件的磨削情況為工件是否與砂輪接觸和砂輪對(duì)工件的磨削量是否過大包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述基于所述磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述基于所述頻譜變化圖確定所述工件是否存在燒傷情況包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)，從所述頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述磨削參數(shù)包括磨削深度、進(jìn)給速度和/或砂輪轉(zhuǎn)速。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效高精度磨削控制方法，其特征在于，所述獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖包括：

10.一種高效高精度磨削控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高效高精度磨削控制方法和控制裝置，涉及磨削控制技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：在磨削過程中獲取砂輪電機(jī)的輸出功率和聲發(fā)射信號(hào)；基于輸出功率判斷工件的磨削情況；基于磨削情況實(shí)時(shí)控制砂輪對(duì)工件的磨削速度；基于聲發(fā)射信號(hào)生成頻譜變化圖；基于頻譜變化圖確定工件是否存在燒傷情況；當(dāng)所述工件存在燒傷情況時(shí)從頻譜變化圖中采集第一燒傷頻譜變化圖；基于所述燒傷頻譜分別單獨(dú)調(diào)整不同的磨削參數(shù)；獲取每個(gè)磨削參數(shù)調(diào)整后對(duì)應(yīng)的第二燒傷頻譜變化圖；基于所述第二燒傷頻譜變化圖區(qū)分不同磨削參數(shù)對(duì)工件燒傷情況的敏感程度；通過更改敏感程度低的磨削參數(shù)提升磨削效率。實(shí)現(xiàn)在線燒傷檢測，并能反映燒傷嚴(yán)重程度。

技術(shù)研發(fā)人員：章躍軍,呂瑋瑋,俞均,周烽,趙江鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江陀曼智能科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10