【摘要】：磨削加工過程中砂輪的磨損程度直接影響到加工表面的質(zhì)量和加工精度,為了提高磨削加工精度,準(zhǔn)確確定合理的砂輪修整周期,本文在系統(tǒng)研究國內(nèi)外磨削加工砂輪磨損監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過理論分析和試驗(yàn)研究建立了多傳感器融合砂輪磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容有:針對(duì)磨削加工產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào),通過系統(tǒng)分析聲發(fā)射信號(hào)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了適用于磨削加工的小波包分析和能量系數(shù)分析方法,通過對(duì)磨削加工過程中的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)研究,確定了適合于砂輪磨損狀態(tài)監(jiān)控的聲發(fā)射信號(hào)層數(shù)為7層。針對(duì)砂輪磨損在線監(jiān)控監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究,分析了磨削加工過程中進(jìn)給量對(duì)磨削力、加工后表面質(zhì)量的影響規(guī)律。并通過超景深合成算法建立了砂輪磨損檢測(cè)方法,檢測(cè)了磨損前后的砂輪形貌。在研究砂輪磨損狀態(tài)和磨削加工參數(shù)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)、磨削力大小和磨削溫度影響規(guī)律的基礎(chǔ)上,在STARLINE 500 A精密磨床上建立了由聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、磨削力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和磨削溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成的多傳感器融合砂輪磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過砂輪磨削試驗(yàn)研究,分析了砂輪磨損狀態(tài)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)、磨削力和磨削溫度等參數(shù)的影響規(guī)律,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定了砂輪磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)所需要的閾值,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了4-2-2型砂輪磨損識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行了砂輪磨損測(cè)試分析,通過樣本數(shù)據(jù)的訓(xùn)練和測(cè)試,試驗(yàn)證明了砂輪鈍化狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可行性和準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：長春大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG580.6
【圖文】：

磨削加工由于加工精度高、表面質(zhì)量好、磨削力小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中，尤其是精密、超精密加工中通常采用把磨削加工作為最后一道加工工藝從而保證加工表面精度和質(zhì)量，工件熱處理后表面硬度增加，一般也采用磨削加工提高加工效率。磨削加工過程中砂輪的磨損是影響磨削加工表面質(zhì)量和精度的主要因素之一，選擇合理的砂輪修正時(shí)間對(duì)提高加工精度和加工效率有重要的意義[1-3]。由于砂輪是磨粒和粘接劑隨機(jī)粘接形成的，砂輪根據(jù)磨料和結(jié)合劑材料分為金剛石砂輪、合金砂輪和單晶剛玉砂輪等，所以砂輪磨粒是隨機(jī)分布在砂輪表面的，砂輪的磨損機(jī)理相對(duì)于其它加工刀具磨損機(jī)理更加復(fù)雜，在磨削加工過程中磨粒會(huì)發(fā)生磨損、脫落等現(xiàn)象，主要有磨料磨損、塑性磨損、氧化磨損、化學(xué)磨損等。同時(shí)砂輪磨損過程中同時(shí)存在自勵(lì)作用，磨粒磨損的同時(shí)也會(huì)存在其它磨粒的銳化，不同的磨粒材料和粘合強(qiáng)度的砂輪的自勵(lì)能力不同。砂輪表面有效切削顆粒占砂輪總磨粒的5%-12%左右，隨著磨損的出現(xiàn)，無效的切削刃也逐漸參與切削加工[4-5]。砂輪的磨損與加工材料的力學(xué)性能、砂輪的材料和加工參數(shù)等有直接關(guān)系，通過查閱國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，砂輪的磨損形式主要有磨耗磨損、磨碎磨損、磨粒脫落、堵塞沾著等，如圖 1-1 所示[5]。按照磨損原理分為機(jī)械磨損、化學(xué)磨損和沾附磨損等。

器一般直接安裝在加工設(shè)備或者工件上，因此方便于在線和在位監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)、溫度檢測(cè)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)等[10-16]。 聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)研究20 世紀(jì) 50 年代 Kaiser 進(jìn)行金屬材料拉壓試驗(yàn)時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了聲發(fā)射現(xiàn)象，即。廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工過程監(jiān)控、航空航天、壓力容器泄露檢測(cè)、復(fù)合材料等方面。1984 年伯克利大學(xué) Dornfeld 首次在磨削加工過程中采用聲發(fā)射信輪磨損，通過試驗(yàn)研究了聲發(fā)射信號(hào)能力隨磨削切屑厚度增加逐漸增加的變]。2008 年揚(yáng)州大學(xué)的王隆泰等對(duì)砂輪尺寸直徑為 400mm，寬度為 40mm 的輪進(jìn)行了縱向磨削加工，如圖 1-2 所示，設(shè)置聲發(fā)射信號(hào)特征參量閾值，通值與測(cè)試信號(hào)進(jìn)行砂輪鈍化檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了聲發(fā)射控制系統(tǒng)對(duì)砂輪鈍化的在2017 年英國利物浦約翰摩爾大學(xué)的 Xunchen，Tahsin T. p z 等在精密磨床磨削加工聲發(fā)射信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置，如圖 1-3 所示[18]，通過試驗(yàn)測(cè)量了磨削過程度和聲發(fā)射信號(hào)，結(jié)果表明砂輪與工件之間由于摩擦而產(chǎn)生的 AE 信號(hào)頻Hz，切割和耕犁作用的頻率為 800KHz，提出切割作用引起了高頻噪聲[18

器一般直接安裝在加工設(shè)備或者工件上，因此方便于在線和在位監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)、溫度檢測(cè)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)等[10-16]。 聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)研究20 世紀(jì) 50 年代 Kaiser 進(jìn)行金屬材料拉壓試驗(yàn)時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了聲發(fā)射現(xiàn)象，即。廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工過程監(jiān)控、航空航天、壓力容器泄露檢測(cè)、復(fù)合材料等方面。1984 年伯克利大學(xué) Dornfeld 首次在磨削加工過程中采用聲發(fā)射信輪磨損，通過試驗(yàn)研究了聲發(fā)射信號(hào)能力隨磨削切屑厚度增加逐漸增加的變]。2008 年揚(yáng)州大學(xué)的王隆泰等對(duì)砂輪尺寸直徑為 400mm，寬度為 40mm 的輪進(jìn)行了縱向磨削加工，如圖 1-2 所示，設(shè)置聲發(fā)射信號(hào)特征參量閾值，通值與測(cè)試信號(hào)進(jìn)行砂輪鈍化檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了聲發(fā)射控制系統(tǒng)對(duì)砂輪鈍化的在2017 年英國利物浦約翰摩爾大學(xué)的 Xunchen，Tahsin T. p z 等在精密磨床磨削加工聲發(fā)射信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置，如圖 1-3 所示[18]，通過試驗(yàn)測(cè)量了磨削過程度和聲發(fā)射信號(hào)，結(jié)果表明砂輪與工件之間由于摩擦而產(chǎn)生的 AE 信號(hào)頻Hz，切割和耕犁作用的頻率為 800KHz，提出切割作用引起了高頻噪聲[18

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本文編號(hào)：2806493