一種砂輪微放電修銳修整的在線監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及精密磨削制造砂輪修銳修整領(lǐng)域，尤其涉及一種砂輪微放電修銳修整的在線監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，單純的利用磨削法修銳修整砂輪，面對現(xiàn)今磨削要求日益增高的精密器件而言，是不滿足實際需求的，加之由于金剛石超硬砂輪的特殊性，磨削法對其作用小且難加工，需要通過其他方法進行金剛石砂輪的修銳修整，另外，對修銳修整后的砂輪采用離線檢測方法，由于精密磨削加工中，前提是令機床誤差等誤差降低到最低，但離線檢測方法是拆卸砂輪進行掃描電鏡檢查及白光干涉儀等儀器檢查，會破壞設(shè)置好的誤差控制范圍，重新安裝也有工序復(fù)雜化的方面。由此本實用新型故采用微放電砂輪修銳修整工藝，并結(jié)合圖像采集于檢測技術(shù)，對砂輪進行在線放電修銳修整?；谏拜喸诰€修復(fù)系統(tǒng)裝置設(shè)計上，在原理和結(jié)構(gòu)的正確運用下，在低成本的同時，探討更為不可欠缺的修整模板與工藝參數(shù)的優(yōu)化。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于利用現(xiàn)有技術(shù)金剛石砂輪的放電修銳修整以及圖像成形在線檢測的砂輪磨粒出刃率的結(jié)合，一方面提供了一種砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置。
[0004]該砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置是將利用高清CCD攝像頭對修銳修整好的金剛石砂輪微磨粒出刃特征點提取，與微磨粒出刃參數(shù)的三維形貌基本特征值相比較，進而在線判斷金剛石砂輪修銳修整的效果。
[0005]所述砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置，包括:
[0007]脈沖放電參數(shù)采集系統(tǒng)，用于實時獲取對金剛石砂輪進行微放電修銳修整時的放電參數(shù)；
[0008]圖形采集與處理系統(tǒng)，用于拍攝微磨粒出刃的三維圖像并提取形貌特征值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息與參考值進行比較；
[0009]數(shù)據(jù)處理及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于根據(jù)圖形采集與處理系統(tǒng)的比較結(jié)果和實時獲取的放電參數(shù)，利用磨床的CNC計算機控制系統(tǒng)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)脈沖電源的放電參數(shù)及磨床的磨削工藝參數(shù)，實現(xiàn)在線補償微放電修銳修整。
[0010]進一步地，所述脈沖放電參數(shù)采集系統(tǒng)包括電壓傳感器、電流傳感器、數(shù)字示波器，所述電壓傳感器和電流傳感器分別將在線采集的放電回路的放電電壓、電流波形經(jīng)所述數(shù)字示波器輸送數(shù)據(jù)處理及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0011]進一步地，所述圖形采集與處理系統(tǒng)包括CCD高清攝像頭、圖像處理系統(tǒng)，所述CCD高清攝像頭用于拍攝砂輪表面微磨粒出刃的三維圖像并提取磨粒三維形貌特征值;所述圖像處理系統(tǒng)用于將提取的磨粒三維形貌特征值與數(shù)據(jù)庫所存的微磨粒出刃參數(shù)值進行特征值比較。
[0012]進一步地，所述數(shù)據(jù)處理及調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括電腦終端、放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述電腦終端用于根據(jù)比較結(jié)果及實時獲取的放電參數(shù)向放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)送調(diào)節(jié)信號;所述放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)調(diào)節(jié)信號控制磨床自適應(yīng)地調(diào)節(jié)脈沖電源的放電參數(shù)及磨削工藝參數(shù)。
[0013]進一步地，還包括移動顯示終端，所述移動顯示終端用于接收砂輪修銳修整的微磨粒出刃實時圖像以及磨粒特征點的比較結(jié)果、實時磨削工藝參數(shù)及放電參數(shù)，以及通過設(shè)置按鈕對磨削工藝參數(shù)及放電參數(shù)進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控砂輪工具的修銳修整。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0015](I)與普通的砂輪修銳修整技術(shù)相比，本實用新型所設(shè)計的放電修銳修整對金剛石砂輪進行更高效率的修銳效率，提高精密加工精準(zhǔn)性。
[0016](2)與離線檢測砂輪磨粒出刃率相比，本實用新型設(shè)計和制作的通過CXD高清攝像頭成像，與微磨粒出刃參數(shù)的三維形貌基本特征值相比較，軟件分析，在線檢測金剛石砂輪修銳修整的效果，把多余工序去除，去除砂輪二次安裝誤差。
[0017](3)與現(xiàn)場控制砂輪修整加工過程相比，本實用新型設(shè)計和制作利用CNC計算機集成系統(tǒng)，開發(fā)移動顯示終端，展現(xiàn)其實時砂輪微磨粒加工狀態(tài)及其修銳修整情況，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+信息化遠(yuǎn)距離控制的機械加工方式。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的在線監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖2為本實用新型實施例的砂輪修銳修整原理示意圖。
[0020]圖3為本實用新型實施例的在線監(jiān)控方法的原理示意圖。
[0021]圖中所示:1-數(shù)字示波器;2-電壓傳感器;3-電流傳感器;4-脈沖電源;5-銅電極；6-金剛石砂輪;7-CNC超精密磨床;8-C⑶高清攝像頭;9-圖像處理系統(tǒng)；10-電腦終端；11-放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)；12-磨床CNC計算機控制系統(tǒng)；13-移動顯示終端；14-金屬結(jié)合劑；15-金剛石磨粒;16-電火花脈沖放電。
【具體實施方式】
[0022]為更好理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明，但是本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。
[0023]如圖1所示，一種砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置，包括電壓傳感器2、電流傳感器3、數(shù)字示波器1、CCD高清攝像頭8、圖像處理系統(tǒng)9、電腦終端10、放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)11、移動顯示終端13，CNC超精密磨床7用于安裝金剛石砂輪6，在CNC超精密磨床7的水平工作臺上固定有銅電極5和脈沖電源4，所述脈沖電源4正極接銅電極5，負(fù)極接金剛石砂輪6，形成放電回路，所述電壓傳感器12和電流傳感器11分別將在線采集的放電回路的放電電壓、電流波形經(jīng)所述數(shù)字示波器I輸送至電腦終端10，所述CCD高清攝像頭8用于拍攝砂輪表面微磨粒出刃的三維圖像并提取磨粒三維形貌特征點，所述圖像處理系統(tǒng)9用于將提取磨粒三維形貌特征值與數(shù)據(jù)庫所存的微磨粒出刃參數(shù)值進行比較，所述電腦終端10用于根據(jù)所述圖像處理系統(tǒng)9的比較結(jié)果及數(shù)字示波器I實時獲取的放電參數(shù)向放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)11發(fā)送調(diào)節(jié)信號，所述放電參數(shù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)11根據(jù)調(diào)節(jié)信號控制CNC超精密磨床7的磨床CNC計算機控制系統(tǒng)12自適應(yīng)地調(diào)節(jié)脈沖電源4的放電參數(shù)及CNC超精密磨床7的磨削工藝參數(shù)，智能控制金剛石砂輪6的修整過程;所述移動顯示終端13用于接受來自電腦終端1的砂輪修銳修整的微磨粒出刃實時圖像以及磨粒特征值的比較結(jié)果、實時磨削工藝參數(shù)及放電參數(shù)，以及通過設(shè)置按鈕對磨削工藝參數(shù)及放電參數(shù)進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控砂輪工具的修銳修整效果，提供加工效率。
[0024]所述脈沖電源4的開路電壓為20V?25V，占空比為40%?50%，頻率為4000 Hz?5000Hz，脈沖火花放電的放電間隙為O?150微米，脈寬為1?100微秒，電流為I?1安。
[0025]所述金剛石砂輪6的轉(zhuǎn)速為20?50米/秒，進給深度為I?10微米，進給速度為100?500毫米/分，金剛石砂輪在銅電極表面作直線往復(fù)運動，與銅電極進行接觸放電磨削。
[0026]操作過程中，將金剛石砂輪6固定在數(shù)控磨床的砂輪軸上，銅電極5放置在CNC超精密磨床7水平工作臺上，金剛石砂輪6、銅電極5和脈沖電源4形成放電回路，脈沖電源4正極接銅電極5，脈沖電源4負(fù)極接金剛石砂輪6;金剛石砂輪6在銅電極5表面作直線往復(fù)運動，金剛石砂輪6的金屬結(jié)合劑14與銅電極5間的微米尺度空間為2-100微米。
[0027]本實用新型的另一個實施例提供了一種采用如所述砂輪微放電修銳修整在線監(jiān)控裝置的在線監(jiān)控方法，包括步驟:
[0028]步驟1、脈沖放電參數(shù)采集系統(tǒng)實時獲取對金剛石砂輪進行微放電修銳修整時的放電參數(shù)，同時圖形采集與處理系統(tǒng)拍攝微磨粒出刃的三維圖像并提取形貌特征值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息與參考值進行比較；
[0029]步驟2、數(shù)據(jù)處理及調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)比較結(jié)果和實時獲取的放電參數(shù)，利用磨床CNC計算機控制系統(tǒng)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)脈沖電源4的放電參數(shù)及磨床的磨削工藝參數(shù)，實現(xiàn)在