李 波1 银 翔1郭 力2
湖南大学电气与信息工程学院1 (410082 ) 湖南大学机械与汽车工程学院2(410082 )
摘 要
通过对部分稳定氧化锆（PSZ）和 Al2O3 两种工程陶瓷材料进行高效深磨声发射实验研究，分析了两种材料在高效深磨过程中随不同的砂轮线速度、工作台速度和磨削深度声发射信号变化的规律，也分析了在同一磨削参数下两种材料对声发射信号的影响。分析了高效深磨过程中声发射信号的频谱分布范围。实验研究结果表明，声发射信号与磨削过程有着良好的对应关系，可以利用磨削过程中声发射信号的变化规律实现对磨削过程的监测和控制。
关键词 声发射检测 高效深磨 工程陶瓷 监测
工程陶瓷材料在超高速磨削和高效深磨过程中，对其磨削过程(包括砂轮的磨损和工件表面质量等)的监测是人们一直所关注的对象。本文旨在通过对工程陶瓷高效深磨过程中声发射信号的实验研究，揭示磨削过程的状态和磨削参数与声发射信号的变化规律，研究如何利用声发射技术对磨削过程进行监测，进而对磨削接触、砂轮磨损以及工件表面质量进行监测。这对于提高生产效率、降低生产成本和保证加工质量有着重要的意义，也有助于声发射技术在磨削加工领域广泛的应用。
1 声发射信号检测系统及实验方案
1.1 磨削过程中的声发射源
磨削过程是一个很复杂的过程，磨削区具有相当高的变形率和摩擦磨损以及金属相变、冲击、砂粒的崩碎、切削液的冲击等现象，这些都是强烈的声发射源。Hundt W.等学者在文献[2]中研究了磨削过程中产生的各种声发射源（见图1），指出当砂轮与工件弹性接触、砂轮粘接剂破裂、砂轮磨粒崩碎、砂轮磨粒与工件摩擦、工件表面裂纹等均可发射出弹性波。这些因素和工件材料、磨削条件、砂轮表面的状态等因素都有着密切的关系。这些因素的改变必然会引起声发射信号的幅值、频谱等方面发生变化，这就使得我们可以通过检测声发射信号的变化来对磨削状态进行判别。
工程陶瓷高效深磨声发射实验研究全文
