磨床砂轮智能监测及修整系统

磨床砂轮智能监测及修整系统

刘贵杰

摘要:介绍一种具有较好通用性和实用性的砂轮智能监测及修整系统,该系统利用BP神经网络建立声发射(AE)信号、振动信号、砂轮电机功率信号与砂轮磨钝之间的非线性关系,能够根据传感器信号,自动在线监测砂轮磨钝,及时启动砂轮自动修整系统,并且通过采用CNC砂轮自动修整器,能够解决多种类型的成型砂轮的修整。

关键词：砂轮钝化   监测及修整   智能系统

中图分类号：TP277  文献标识码：A             文章编号：1000-4998(2003)04-0057-03

在磨削加工中，砂轮的磨损状态影响着磨削加工的生产效率和加工质量。以往为了避免工件磨削烧伤，大多采用定时修锐,在砂轮尚未达到工作寿命极限时，就提前对其进行修整,这样便有盲目性[1]。频繁修整砂轮不仅会降低加工效率，而且会加快砂轮的损耗,特别是使用CBN之类昂贵砂轮时尤为不利。反之，如果延误了修整周期，则又会影响工件的尺寸精度和表面质量,造成废品[2]。因此，在线监测砂轮的钝化，合理确定砂轮的耐用度，及时修整砂轮,是提高磨削加工生产效率,保证磨削加工质量的一个重要途径。

目前常用刀具在线监控方法有:切削力声发射(acoustice mission)、振动、电机电压电流和加工表面质量等。文章选用AE信号、振动、电机电压电流作为砂轮磨损、破损的检测信号。AE法避开了磨削加工中的振动及其它噪声干扰,在一定的频带范围内有较高的灵敏度。

对外圆磨削和平面磨削中的砂轮修整较为简单，但对成型磨削，尤其在精加工时，对成型砂轮修整器的性能和精度提出了很高的要求:①保证成型表面的正确性、可靠性;②对工件廓形变化的适应性、灵活性;③实现廓形校正的可能性(包括砂轮直径补偿、修整刀具的磨损补偿及修整和磨削误差的补偿)。

作者选用CNC修整法,它是较为全面和极富发展潜力的成型砂轮修整方法,可满足修整精度、柔性、可校性要求,可与监测一起构成智能砂轮修整系统。