基于切深模型的汽车曲轴轴颈巴厘线磨削精度控制

正汽车曲轴作为发动机关键零件,其主轴颈、连杆颈巴厘线的磨削精度对发动机性能有较大影响。切入磨削过程中,成形砂轮轮廓将直接反映在曲轴轴颈上,因此研究了基于砂轮修整切深模型的成形砂轮廓形修整误差在线测量及补偿方法,通过控制砂轮廓形修整精度来保证曲轴轴颈巴厘线的磨削精度。采用声发射传感器搭建了砂轮修整过程监测系统,建立了砂轮圆弧修整过程中任意位置的声发射信号均方根值与修整切深的数学模型。通过构建切深模型参数与修整进给速度和修整圆弧中凸量的函数关系,得到了砂轮圆弧修整变参数切深模型,提高了切     

圆弧形砂轮精密修整及其声发射在线监测技术

针对球面、非球面及自由曲面超精密磨削加工用圆弧形金刚石砂轮难以精密修整的问题,提出基于旋转绿碳化硅（GC）磨棒的端部在位精密修整方法及修整过程的声发射在线监测技术。基于圆弧形金刚石砂轮的结构特性,制订圆弧形金刚石砂轮的在位精密修整与修整过程的声发射在线监测技术方案。依据修整与在线监测方案,对D64圆弧形金刚石砂轮进行修整实验及其声发射信号采集,修整后跳动误差小于10μm,比修整前减小30μm左右,砂轮精度显著提高。利用声发射信号均方根值获取砂轮修整结束的特征预警阈值,实现了旋转GC磨棒端部在位精密修整过程的在线监测以及修整结束时间的准确判断,可以有效提高球面非球面磨削加工过程的效率。     

基于切深模型的汽车曲轴轴颈巴厘线磨削精度控制

汽车曲轴作为发动机关键零件,其主轴颈、连杆颈巴厘线的磨削精度对发动机性能有较大影响。切入磨削过程中,成形砂轮轮廓将直接反映在曲轴轴颈上,因此研究了基于砂轮修整切深模型的成形砂轮廓形修整误差在线测量及补偿方法,通过控制砂轮廓形修整精度来保证曲轴轴颈巴厘线的磨削精度。采用声发射传感器搭建了砂轮修整过程监测系统,建立了砂轮圆弧修整过程中任意位置的声发射信号均方根值与修整切深的数学模型。通过构建切深模型参数与修整进给速度和修整圆弧中凸量的函数关系,得到了砂轮圆弧修整变参数切深模型,提高了切深模型的准确性。在此模型的基础上,提出了砂轮廓形修整误差补偿策略及实现流程。试验证明:采用变参数切深模型可以准确获得砂轮实际修整廓形,定量评定砂轮廓形修整误差,并且修整误差补偿策略能够有效地保证巴厘线廓形磨削精度。     

砂轮磨钝监测及修整

利用声发射(AE）信号归原处理法对砂轮磨钝程度进行监测，在此基础上开发了砂轮磨钝监测及自动修整系统。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。     

基于Shannon熵与声发射信号的CBN砂轮性能监测方法研究

为了在磨削加工过程中能够有效判别CBN(Cubic Boron Nitride)砂轮的磨削性能,提出了一种基于Shannon熵理论与声发射信号的CBN砂轮性能监测方法。首先,利用声发射传感器采集CBN砂轮磨削加工过程中的声发射信号,基于最大信息熵对CBN砂轮磨削加工过程中的声发射信号进行概率密度估计,获得磨削加工过程中声发射信号的最大熵概率密度分布。然后,通过分析研究CBN砂轮在修整过后循环磨削以及不同直径剩余磨削时的声发射信号特征,根据交叉熵原理分析CBN砂轮不同磨削性能时声发射信号最大熵概率密度分布,并通过设定交叉熵阈值来辨别磨削加工过程中CBN砂轮的磨削性能。最后,为验证该方法的实用性,在某工厂CBN砂轮磨削产品生产线上进行大量实验研究,结果表明,该方法对CBN砂轮磨损状态及CBN砂轮剩余寿命进行有效监测,验证了该方法监测CBN砂轮在磨削加工过程中磨削性能的有效性。     

基于声发射监测的金刚石砂轮修整技术研究

建立完善的金刚石砂轮修整的声发射监测系统,利用声发射信号可直观反映出金刚石砂轮实际修整情况.通过分析计算砂轮在整形过程中声发射信号的标准差值可定量分析出砂轮实际修整效果,实验中使用电容传感器测量整形前后砂轮表面外形,测量结果证明了声发射监测系统在金刚石砂轮修整中的有效性.     

基于LabVIEW开发平台的磨削加工声发射监测系统研究

磨削加工在线监测可降低磨削过程中工件碰撞及工件、砂轮破碎、影响磨削质量等损失，避免各种安全事故的发生，也可确定砂轮修整与更换的最佳时机，从而提高砂轮使用寿命和磨削质量。传统方法是利用功率、力、扭矩、振动、加速度等技术来监测磨削过程，但它们在灵敏度、响应速度等方面都存在着一定的局限，而利用声发射（Acoustic Emission，简称AE）技术监测磨削过程能够较好地解决上述问题。本文对磨削加工过程中产生声发射现象的机理进行了分析，利用虚拟仪器技术与声发射技术构建了基于虚拟仪器的磨削加工过程声发射监测系统，并进行了试验。试验表明，不同工况下，声发射信号随着主轴转速的提高、AE传感器安装位置与磨削区距离的缩小、磨削深度的增大以及砂轮与工件之间距离缩小而变得更加剧烈。     

声发射的应用

工件或修整工具与砂轮接触处所发出的噪声,对于改善加工过程具有实用意义。噪声,在工程上称为声发射,在微量修整昂贵的CBN砂轮时,利用它可以减少空程磨削所消耗的时间或防止砂轮崩裂。在某些情况下,声发射可以触发自动防范措施,使之在失去控制前排除问题,无需操作者干预。 声发射技术早已在现有机床上使用,但是,它的效果取决于在磨床上如何安装声传感器和其安装位置。 声发射,有时称为应力波发射,是由构件内储存的能量释放所产生的。在磨削过程中,当砂轮加工零件时     

基于AE信号的智能内圆磨砂轮修整监控系统探究

为提高数控内圆磨床的安全性和经济性,提高砂轮使用寿命,实现对砂轮修整过程的精确监控,构建了在LabVIEW平台上的智能数控内圆磨床砂轮修整监控系统。该系统利用声发射传感器采集到声发射信号,通过LabVIEW编制软件实现信号的处理和决策。该系统将决策信息传送给机床PLC,通过PLC控制机床实现砂轮修整过程的控制。     

基于声发射的双谱分析在金刚笔状态特征提取中的应用

为了有效地识别砂轮修整过程中金刚笔的钝化状态，针对金刚笔修整砂轮过程中声发射信号的非平稳时变特点，研究了用于金刚笔状态特征提取的基于声发射的双谱分析方法。通过砂轮修整过程在线监测实验，分析了金刚笔在锐利、中等钝化和钝化状态下，修整过程中声发射信号的双谱特征，提出了归一化双谱模对角切片特征提取方法。研究表明，采用基于声发射的双谱分析方法可以有效监测砂轮修整过程中金刚笔的钝化状态。     

砂轮修整技术研究现状与展望

砂轮修整在高速高效磨削、精密超精密磨削、成形磨削过程中具有至关重要的作用。磨削过程中主要是砂轮与工件表面相互作用，砂轮随着磨削的进行逐渐磨钝难以有效磨削。为了保证磨削质量和精度，需对砂轮定期修整。砂轮修整自提出以来，国内外学者对其不断改进和创新，取得大量开创性和突破性研究成果，但日益提高的高精度、高效率、高性能生产要求对砂轮修整技术提出挑战。为了推动砂轮修整技术的不断进步，总结分析了目前修整方法的发展现状、基本原理、主要特点以及发展瓶颈，概述了砂轮修整亟需解决的问题，并对砂轮修整探究方向进行了展望。     

The Effect of Optimum In-Process Electrolytic Dressing in the Ultraprecision Grinding of Die Steel by a Superabrasive Wheel

In recent years, grinding techniques for precision machining of brittle materials used in dies, moulds and optical parts have been improved by using superabrasive wheels and precision grinding machines. Optimum dressing using a superabrasive wheel makes possible the effective ultraprecision grinding of die steel (STD-11). In this study, a new system and the grinding mechanism for optimum in-process electrolytic dressing are proposed. This method can carry out optimum in-process electrolytic dressing of a superabrasive wheel. Optimum in-process electrolytic dressing is a good method for obtaining efficiency and ultraprecision grinding of STD-11.     

单层钎焊金刚石砂轮的修整实验研究

为满足单层钎焊金刚石砂轮高效精密加工的性能要求,对磨粒有序排布单层钎焊金刚石砂轮的修整进行了实验研究。采用磨粒有序排布的钎焊金刚石修整工具对钎焊砂轮进行了修整,该修整方法通过修整工具粒度的变化以及修整速比的调整来控制砂轮形貌,从而使氧化锆的磨削表面粗糙度达到了精密加工的水平。对砂轮形貌进行了观测统计,数据表明,砂轮磨粒的等高性得到明显改善且避免了磨粒端部的严重钝化。     

基于误差补偿的刀具铲磨砂轮修形的数值模拟

在建立通用数学模型的基础上,以刀具齿形重磨精度为砂轮修形评价指标,对采用椭圆修形砂轮铲磨阿氏滚刀齿侧面的过程进行了成功的数值模拟,获得了具有工程应用价值的数值计算结果,并讨论了不同的砂轮修形误差曲线对滚刀齿形重磨精度的影响。由此可以看出,通过调整砂轮修形参数。合理控制修形误差取向以进行优化修形,能够大大提高刀具齿形重磨精度,从而为实际的砂轮修形现场操作提供理论指导。     

全陶瓷球轴承套圈沟道精密磨削用砂轮修整试验

为提高金刚石圆弧砂轮外缘轮廓精度,减少全陶瓷球轴承套圈沟形误差,采用金刚石碟片对树脂基金刚石圆弧砂轮进行修整;对比修整前后砂轮的表面形貌及套圈沟形误差,验证砂轮的修整效果.修整后砂轮表面出现光泽,露出表面的金刚石磨粒明显增多,部分金刚石磨粒破碎,形成新切削刃或脱落,增大容屑空间;修整前沟形误差的平均值为5.823μm,...     

Online dressing of profile grinding wheels

Improving the dressing accuracy and efficiency of profile grinding wheels has been increasingly demanded. The significance is addressed in the practical application of precision engineering. In this study, an online dressing system of profile grinding wheels is introduced. A special feature of the system is the application of the non-contact image measuring method used to evaluate deviation of the grinding wheel’s edge in determining the timing and amount of dressing. Diamond form rollers were selected to generate the profile grinding wheels with steep profile flanks by taking advantage of their high flexibility, short dressing times, and low wear rate. A series of grinding and dressing tests were carried out to investigate the dressing accuracy and surface quality for the profile grinding wheels with the proposed system. Through repeated experimental investigations, it was found that the dressing force is a key parameter in determining the number of passes needed in achieving high efficiency dressing. This is to assure that the length of the dressing time, and waste of the dresser and grinding wheel can be minimized. Other main dressing conditions that influence the grinding wheel and workpiece roughness include speed ratio, cross feed and roller profile radius.     

转子磨床CNC砂轮修整器的砂轮初始修形方法研究

采用CNC砂轮修整器使复杂螺旋面工件的精密磨削成为可能,利用CNC砂轮修整器对新砂轮进行初始修形是砂轮修整的关键步骤.提出了3种砂轮的初始修形方法,对比了各自的优缺点,为CNC砂轮修整器的初始设计提供了理论基础,为用户实际加工提供了操作依据.     

曲线回转面沟槽成形砂轮的修整装置设计

成形砂轮的修整是影响成形磨削工艺发展的难题之一.在含有两移动轴和一转动轴具有联动功能的数控砂轮修整器中,设计了成形砂轮的修整装置,不仅解决了二次曲线回转面成形砂轮的修整,而且提高了对磨钝砂轮重复修整的定位精度.     

超硬磨料砂轮修整及点轮修整技术

与普通磨料砂轮相比,采用金刚石车削法修整超硬磨料砂轮,修整力大、工具磨损快、修整时间长、效率低、精度低及质量差,致使超硬磨料砂轮的优异性能得不到充分发挥,砂轮修整已经成为制约超硬磨料砂轮工程应用的主要瓶颈.在超硬磨料砂轮修整研究方面,科研成果众多,技术各有特点,然而工程应用有限.点轮修整是集金刚石车削修整、金刚石滚轮磨...     

硬质合金精密滚剃刀齿形制造新技术

给出了用双曲线拟合滚剃刀渐开线蜗杆法剖面齿形新技术，提出了锥面砂轮按斜直线进行修整，能够获得砂轮轴截面为双曲线形状。按此技术修整砂轮，通过对滚剃刀渐形线蜗杆的圆磨，有效地提高了滚剃刀齿形精度。