基于小波分析和GA-SVM的金刚石 砂轮磨损的声发射监测研究

针对工程陶瓷磨削中金刚石砂轮磨损状态判别准确度不高的问题,在部分稳定氧化锆陶瓷金刚石砂轮精密磨削的声发射智能监测实验中,在深入研究部分稳定氧化锆陶瓷磨削机理的基础上,对磨削声发射信号进行了5层离散小波分解。研究结果表明:金刚石砂轮磨损后,磨削声发射信号小波分解系数的有效值和方差,以及声发射信号小波能谱系数在低频率段都有所增大;利用部分稳定氧化锆磨削声发射信号的小波能谱系数或小波分解系数的有效值和方差值的组合,作为判别金刚石砂轮磨损状态的特征值,采用基于遗传算法支持向量机对金刚石砂轮的磨损状态判别准确度达100%,判别准确度明显优于BP神经网络方法。     

高速深切磨削陶瓷表面粗糙度的在线监测

讨论了高速深切平面磨削工程陶瓷工件表面粗糙度的在线监测方法.从放在工件夹具上的声发射(AE)传感器测得的磨削加工中的AE信号中,提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削工程陶瓷部分稳定氧化锆的工件表面粗糙度进行了在线连续监测.结果表明,在线监测方法基本可行,经过进一步改进后,可以用于高速深切平面...     

金刚石砂轮与氧化锆磨削接触的声发射监测

目前陶瓷精密磨削中,声发射信号有效值RMS受背景噪声影响大,不能用来准确监测磨削接触。为此提出了利用小波重构声发射信号能量来监测金刚石砂轮与氧化锆陶瓷试件磨削接触的方法;并与磨削接触的背景噪声幅值判断和RMS值判断方法进行对比分析,发现小波重构声发射信号能量法不受机床背景噪声的影响,磨削接触判别更准确。     

基于声发射信号的外圆切入磨削去除率监测

针对精密外圆切入磨削加工的在线监测需求,提出一种采用声发射信号实现轴类零件材料去除率在线监测的方法。根据声发射信号强度与磨削力之间的联系,建立了声发射信号均方根曲线的预测模型,利用该预测模型研究了砂轮进给阶段和驻留阶段磨削系统时间常数的理论计算方法,推导了声发射信号均方根曲线与工件材料去除率的关系;编写了在线监测软件,利用声发射传感器实现了精密外圆切入磨削的材料去除率预测。实验证明,所建立的声发射信号均方根曲线模型具有良好的预测精度,基于该模型能够实现磨削系统时间常数在线评估,并实现精密轴类零件材料去除率的实时在线监测。     

陶瓷材料高速深磨声发射信号分析

通过实验分析了工程陶瓷材料在高速深磨中不同磨削参数与声发射信号的关系。实验表明：材料、砂轮速度、工作台速度、切深4个因素与声发射信号有着很好的对应关系。声发射信号包含了大量有用的信息，可以利用声发射技术对陶瓷磨削过程进行有效的监测。     

磨削过程计算机集成智能监控系统

利用神经网络建立了磨削过程计算机集成智能监控系统,该系统将磨削过程监测、故障诊断和反馈控制组成一个有机整体.通过在线提取磨削声发射(AE)信号RMS峰值、FFT峰值、信号标准偏差以及信号累积幅值增量,可以实现磨削烧伤、磨削颤振、砂轮钝化等故障的在线实时诊断.通过反馈控制系统实现磨削参数的实时调整,提高了磨削加工的性能、效率和磨削质量的稳定性.实测结果证明了该系统的有效性.     

高速深切磨削陶瓷工件表面粗糙度的在线监测

直接从放在工件夹具上的声发射（AE）传感器测得的磨削加工中的AE信号中,提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削工程陶瓷氧化铝的工件表面粗糙度进行了在线连续监测。结果表明,该新方法不仅简易直接,而且切实可行,通过进一步改进,可以用于高速深切磨削加工工程陶瓷工件表面粗糙度的在线监测。     

恒力磨削中的闭环控制

分析了磨削过程中砂轮的受力情况,由于磨削力为多方向的矢量难以测定,提出了通过声发射信号来检测磨削力的变化.将声发射信号反馈到数字PID控制中构成闭环控制,从而达到控制磨削力的目的.最后,通过实验验证了该控制方法的可行性.     

基于磨削力模型的外圆切入磨削声发射信号研究

磨削过程中磨削力与声发射信号均方根值有较强的对应关系,对工件表面加工质量有很大影响。为便于研究外圆切入磨削质量和效率,在基于外圆切入磨削力的数学模型研究基础上,建立了声发射信号AERMS与径向进给速度、砂轮线速度及工件线速度的关系模型。通过磨削实验研究结果,验证了上述方法的有效性和实用性。     

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。     

用普通磨床进行超精度磨削的新工艺

一般机械厂没有高精度磨床,要磨削出粗糙度值在 Ra0.02～ 0.03的表面,精度 h6是非常困难的。本文介绍将 M131W普通外圆磨床检修后及砂轮修整后,利用砂轮的大量等高磨粒微刃从工件表面切除微薄的余量,从而获得很高加工精度和很低的粗糙度值。 [1]砂轮的修整 　　先用锋利的金刚石,以小而匀的进给量精密地修整砂轮,即可得到大量的等高微刃。然后,采用下述两种方法,进行精、细两次修整砂轮,即可磨削出粗糙值 Ra0.02～ 0.03的表面和 h6的精度。 (1)金刚石笔精修,精制砂轮棒细修 先用金刚石笔进行精修,再用磨削长度和工件近似的芯…     

砂轮性能对齿轮磨削效率及磨削烧伤的影响

在齿轮磨削过程中,为提高磨削效率,降低磨齿烧伤的概率,在已知机床性能的前提下,改变不同砂轮种类进行齿轮磨削试验。通过对三种砂轮的磨削结果比较,总结出影响磨削效率的砂轮方面因素,找出适合不同材料齿轮磨削的最佳磨削砂轮种类,并在生产实践中推广使用。有效解决了磨削效率和磨削烧伤的矛盾。     

切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较

研究了同时包含切入磨削和纵向磨削的复杂外圆磨削过程。根据纵向磨削过程的特点,将砂轮等效成若干个小砂轮,在传统阶梯模型的基础上构建了砂轮磨损的抛物线模型。推导了基于两种模型的纵向磨削切向分力和切入磨削切向分力的比较公式,两切向分力的比值反映了切入磨削和纵向磨削转换时切向分力的变化情况,它主要与磨削系数、砂轮宽度和纵向进给速度有关。采用砂轮主轴功率信号分析磨削切向分力,通过实验验证了抛物线模型更符合实际情况的结论。研究结果为采用磨削力信号和功率信号研究复杂磨削过程的监控提供了参考依据。     

形貌重构砂轮磨削试验研究

设计了一种金刚石纤维切削装置,用其对白刚玉砂轮进行断续飞切来加工出断续微沟槽,从而实现砂轮的表面形貌重构。采用原始砂轮及形貌重构砂轮分别进行GCr15淬硬轴承钢的常温干式、浇注式磨削的对比试验研究,探讨了形貌重构砂轮的磨削性能。试验结果表明：相较于原始砂轮,在相同的试验条件下形貌重构砂轮在磨削时其磨削力和磨削温度均可以显著降低。通过常温干式、浇注式润滑条件下的磨削对比试验验证了形貌重构砂轮可以更有效地将磨削液带入磨削区进行润滑冷却。     

用树脂砂轮磨削钢球时磨削液的过滤

根据以磨代研加工钢球的新技术对切削液系统洁净度的要求 ,介绍一种通过过滤网、无纺布、磁性和滤筒等四级过滤 ,以达到切削液预期洁净度的工艺要求 ,并提供了主要的设计技术参数。附图 1幅。     

磨具临界磨削深度的计算

列出了临界磨削深度的计算公式和有关数据,并将计算值与实验获得的数据进行了对比。该公式可用来计算磨削时的临界磨削深度。     

磨削液对砂轮磨削轴承钢流体动压效应的影响

为了研究不同的磨削液对陶瓷刚玉砂轮外圆磨削轴承钢(GCr15)时的流体动压效应的影响,基于弹性流体动力润滑理论,建立稳态微观热弹流砂轮模型,对比分析水溶性磨削液、乳化液、油溶性磨削液、石蜡油磨削液对流体动压效应的影响,以及采用不同磨削液时磨削区的温度变化,并分析磨削液为乳化液时油相体积分数的不同对磨削区流体动压效应的影响。结果表明:无论是否考虑粗糙度的影响,采用石蜡油磨削液的整体压力最小,整体膜厚最大,而采用水溶性磨削液的磨削区温度要低于油溶性磨削液;综合考虑各种因素,选用乳化液作为磨削液,可获得较好的磨削效果和较低的表面磨削温度;乳化液的油相体积分数越大,整体压力越小,最小膜厚越大,但磨削区的温度上涨也越迅速;为保证磨削区温度不至太高,油相体积分数一般不超过20%。     

磨削加工时磨削液的流体动压效应

根据流体动压润滑理论,分析了平面砂轮磨削液的流体动压效应,并考虑砂轮渗透度的影响,推得了有限宽线接触条件下磨削液三维流动的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程,用数值分析方法,得出了砂轮磨削区内磨削液动压力的分布曲线和液膜举起力。然后进一步分析讨论了砂轮渗透度、砂轮与工件间的相对速度及相对间隙对液膜举起力的影响。数值计算结果与实测数据基本吻合。