一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)方法，更具體地說，涉及一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電解磨削加工技術(shù)是電解復(fù)合加工技術(shù)中典型技術(shù)之一。電解復(fù)合加工技術(shù)是將電解加工與其他加工方法組合起來以滿足不同加工需要的技術(shù)。電解磨削加工技術(shù)便是將電解作用與機(jī)械磨削作用組合起來以滿足加工精度、表面粗糙度和加工穩(wěn)定性要求更高加工需要的技術(shù)。
[0003]機(jī)械去除量和電化學(xué)去除量之間的比例是電解磨削加工中一個(gè)非常重要的參數(shù)，但目前還沒有有效的方法來確定此參數(shù)。實(shí)際上在電解磨削加工過程中，由于電化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械磨削的綜合作用，電解液中會(huì)存在以下顆粒:電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物(氫氧化合物)；磨削產(chǎn)生的鈍化膜與剝落的鈍化膜；磨削產(chǎn)生的金屬切肩。這些顆粒是電解磨削加工過程中的重要信息載體及機(jī)械去除量與電化學(xué)去除量之間比例的判據(jù)，它們含有豐富的關(guān)于表面加工界面反應(yīng)、磨損的信息，其數(shù)量、大小、形狀、顏色、形貌及結(jié)構(gòu)特征與顆粒產(chǎn)生時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)以及材料加工界面反應(yīng)與磨損方式密切相關(guān)。因此，對(duì)電解磨削加工過程中產(chǎn)生顆粒進(jìn)行分析可實(shí)現(xiàn)電解磨削加工過程的在線監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述的不足，提供了一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，操作方便，可以獲取到電解磨削加工過程中機(jī)械去除量和電化學(xué)去除量之間的比例參數(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)的目的，以便對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行在線控制，進(jìn)而有效地提高電解磨削加工精度。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，其步驟為:
[0009](I)收集一定量的帶顆粒的電解液并進(jìn)行稀釋；
[0010](2)對(duì)步驟(I)中被稀釋的電解液中的顆粒進(jìn)行分析:
[0011]I)使用CSI顆粒分析儀對(duì)含顆粒的電解液進(jìn)行分析，可得出顆粒數(shù)量與尺寸分布情況；
[0012]2)先使用鐵譜技術(shù)制作鐵譜片，再使用帶有圖像采集系統(tǒng)的鐵譜顯微鏡對(duì)鐵譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒顏色、成分、形態(tài)、大小與類型等特征；
[0013]3)先使用濾膜譜片技術(shù)制作濾膜譜片，再用激光共焦顯微鏡對(duì)濾膜譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒紋理特征、分形維數(shù)與表面粗糙度等特征；
[0014](3)利用特征融合技術(shù)對(duì)步驟(2)中分析所得的關(guān)于顆粒的特征進(jìn)行合理的選擇，獲取到合理的特征指標(biāo)來識(shí)別顆粒類型即機(jī)械去除顆粒和電化學(xué)去除顆粒；
[0015](4)基于模糊C均值和支持向量數(shù)據(jù)描述的理論，建立電解磨削加工過程評(píng)估模型，依據(jù)顆粒類型與電解磨削加工過程的映射關(guān)系，對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0018](I)本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，其通過定量識(shí)別顆粒的類型即電化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械磨削產(chǎn)生的顆粒，可以獲取到電解磨削加工過程中機(jī)械去除量和電化學(xué)去除量之間的比例參數(shù)，便于電解磨削加工過程在線控制，從而有效地提高電解磨削加工精度；
[0019](2)本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，其通過濾膜譜片技術(shù)可分析電解磨削加工過程中產(chǎn)生的非磁性顆粒，彌補(bǔ)了鐵譜技術(shù)對(duì)于非磁性顆粒檢測(cè)能力低的不足，同時(shí)濾膜譜片技術(shù)還有助于更好地分析單個(gè)顆粒的表面形態(tài)；
[0020](3)本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，其通過特征融合的方法獲取到用于評(píng)估電解磨削加工過程的特征指標(biāo)，并通過基于模糊C均值和支持向量數(shù)據(jù)描述的理論，建立電解磨削加工過程評(píng)估模型，能夠準(zhǔn)確且全面的反映電解磨削加工過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電解磨削加工過程監(jiān)測(cè)的目的。
【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例中一種電解磨削加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]示意圖中的標(biāo)號(hào)說明:1、電解磨削加工機(jī)床；2、工件；3、工作槽；4、脈沖電源；5、控制儀；6、電解液噴射管；7、電解液過濾槽；8、過濾器；9、電解液收集槽；10、溫控儀；11、泵；12、流量計(jì)；13、控制閥。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)的方法，其步驟為:
[0025](I)收集一定量的帶顆粒的電解液并進(jìn)行稀釋；
[0026](2)對(duì)步驟(I)中被稀釋的電解液中的顆粒進(jìn)行分析:
[0027]I)使用CSI顆粒分析儀對(duì)含顆粒的電解液進(jìn)行分析，可得出顆粒數(shù)量與尺寸分布情況；
[0028]2)先使用鐵譜技術(shù)制作鐵譜片，再使用帶有圖像采集系統(tǒng)的鐵譜顯微鏡對(duì)鐵譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒顏色、成分、形態(tài)、大小與類型等特征；
[0029]3)先使用濾膜譜片技術(shù)制作濾膜譜片，再用激光共焦顯微鏡對(duì)濾膜譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒紋理特征、分形維數(shù)與表面粗糙度等特征，通過濾膜譜片技術(shù)可分析電解磨削加工過程中產(chǎn)生的非磁性顆粒，彌補(bǔ)了鐵譜技術(shù)對(duì)于非磁性顆粒檢測(cè)能力低的不足，同時(shí)濾膜譜片技術(shù)還有助于更好地分析單個(gè)顆粒的表面形態(tài)；
[0030](3)利用特征融合技術(shù)對(duì)步驟(2)中分析所得的關(guān)于顆粒的特征進(jìn)行合理的選擇，獲取到合理的特征指標(biāo)來識(shí)別顆粒類型即機(jī)械去除顆粒和電化學(xué)去除顆粒；
[0031](4)基于模糊C均值和支持向量數(shù)據(jù)描述的理論，建立電解磨削加工過程評(píng)估模型，依據(jù)顆粒類型與電解磨削加工過程的映射關(guān)系，能夠準(zhǔn)確且全面的反映電解磨削加工過程，對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)電解磨削加工過程在線控制的目的，進(jìn)而有效地提高電解磨削加工精度。
[0032]本發(fā)明的一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，通過定量識(shí)別顆粒的類型即電化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械磨削產(chǎn)生的顆粒，可以獲取到電解磨削加工過程中機(jī)械去除量和電化學(xué)去除量之間的比例參數(shù)，便于實(shí)現(xiàn)電解磨削加工過程在線控制的目的，從而有效地提高電解磨削加工精度。
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的使用作進(jìn)一步的描述。
[0034]如圖1所示，一種電解磨削加工裝置，包括電解磨削加工機(jī)床1、工件2、工作槽3、脈沖電源4、控制儀5、電解液噴射管6、電解液過濾槽7、過濾器8、電解液收集槽9、溫控儀10、泵11、流量計(jì)12、控制閥13，控制儀5與脈沖電源4相連；脈沖電源4的負(fù)極與電解磨削加工機(jī)床I上的導(dǎo)電磨輪相連；脈沖電源4的正極與工件2相連，該工件2通過夾具安裝在電解磨削加工機(jī)床I上的工作槽3內(nèi)；電解液噴射管6的一端正對(duì)工件2放置，該電解液噴射管6的另一端依次連接控制閥13、流量計(jì)12后與泵11的輸出端相連；泵11的輸入端與電解液收集槽9連通；電解液收集槽9通過過濾器8與電解液過濾槽7連通；電解液過濾槽7與工作槽3連通；溫控儀10與電解液收集槽9相連；結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，結(jié)合本發(fā)明的方法可用于研宄不同加工電壓、流速、加工時(shí)間和溫度等參數(shù)下電解磨削加工產(chǎn)生顆粒的特征，還可以用于研宄電解磨削過程中的顆粒表面和加工表面特征間的相互關(guān)系。
[0035]該裝置的操作流程為:1、將清理好的工件2通過夾具安裝在工作槽3內(nèi)；2、脈沖電源4的正極的工件2相連，脈沖電源4的負(fù)極與電解磨削加工機(jī)床I上的導(dǎo)電磨輪相連；3、對(duì)刀后，通過調(diào)整導(dǎo)電磨輪來保證導(dǎo)電磨輪與工件2之間的加工間隙；4、設(shè)定加工參數(shù)并記錄此刻各加工參數(shù)值:通過脈沖電源4可設(shè)置電壓值、電流值、脈沖頻率等參數(shù)；通過調(diào)整控制儀5可設(shè)置加工時(shí)間，同時(shí)也可觀察電壓或電流值的變化；通過調(diào)整控制閥13可設(shè)置不同的電解液噴射流量；通過調(diào)整溫控儀10可設(shè)置電解液的溫度；5、開啟電解磨削加工機(jī)床1、脈沖電源4、泵11和電解液噴射管6的開關(guān)進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)；6、加工實(shí)驗(yàn)結(jié)束后使用上述的方法對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0036]以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，實(shí)際的方法并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的方法及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，其步驟為: (1)收集一定量的帶顆粒的電解液并進(jìn)行稀釋； (2)對(duì)步驟(I)中被稀釋的電解液中的顆粒進(jìn)行分析: 1)使用CSI顆粒分析儀對(duì)含顆粒的電解液進(jìn)行分析，可得出顆粒數(shù)量與尺寸分布情況； 2)先使用鐵譜技術(shù)制作鐵譜片，再使用帶有圖像采集系統(tǒng)的鐵譜顯微鏡對(duì)鐵譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒顏色、成分、形態(tài)、大小與類型等特征； 3)先使用濾膜譜片技術(shù)制作濾膜譜片，再用激光共焦顯微鏡對(duì)濾膜譜片進(jìn)行分析研宄，可得出顆粒紋理特征、分形維數(shù)與表面粗糙度等特征； (3)利用特征融合技術(shù)對(duì)步驟(2)中分析所得的關(guān)于顆粒的特征進(jìn)行合理的選擇，獲取到合理的特征指標(biāo)來識(shí)別顆粒類型即機(jī)械去除顆粒和電化學(xué)去除顆粒； (4)基于模糊C均值和支持向量數(shù)據(jù)描述的理論，建立電解磨削加工過程評(píng)估模型，依據(jù)顆粒類型與電解磨削加工過程的映射關(guān)系，對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)方法，本發(fā)明監(jiān)測(cè)方法的步驟為：(1)獲取電解液并進(jìn)行稀釋；(2)對(duì)被稀釋的電解液中的顆粒進(jìn)行分析；(3)利用特征融合技術(shù)對(duì)分析所得的顆粒特征進(jìn)行合理的選擇，獲取到合理的特征指標(biāo)來識(shí)別顆粒類型；(4)基于模糊C均值和支持向量數(shù)據(jù)描述的理論，建立電解磨削加工過程評(píng)估模型，依據(jù)顆粒類型與電解磨削加工過程的映射關(guān)系，對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本發(fā)明可以獲取到電解磨削加工過程中機(jī)械去除量和電化學(xué)去除量之間的比例參數(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電解磨削加工過程在線監(jiān)測(cè)的目的，以便對(duì)電解磨削加工過程進(jìn)行在線控制，進(jìn)而有效地提高電解磨削加工精度。
【IPC分類】B23H5-08, B23H11-00
【公開號(hào)】CN104722863
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510129919
【發(fā)明人】陳勇將, 干為民, 褚輝生, 徐波, 王祥志
【申請(qǐng)人】常州工學(xué)院
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日