论文部分内容阅读
智能加工是机械加工发展的最终目标。目前,各类机床生产商及研究者均以此为研究方向,致力于产品升级。在内圆磨削研究领域,数控精密内圆磨床是完成中小孔内圆磨削的关键设备,其现存若干问题在于:不能够做到对磨削加工过程的有效监控,不能做到在线判断砂轮修整质量好坏,不能做到及时识别并处理突发故障,减少机床损伤。为此,我们构建了基于Labview的中小孔内圆磨削监控反馈系统,通过监控磨削过程进而解决上述问题。具体方法为采用声发射技术监控磨削过程进而收集磨削加工的状态信息,分析并提取磨削加工过程有效信息。实现对磨削加工对刀过程、磨削加工过程(磨削防碰撞)、砂轮修整过程的监测。同时,通过在线传输,将处理过的监控信息反馈及时输入数控磨床控制系统中。数控精密内圆磨床的PLC控制系统根据磨削状态的变化,通过控制磨头电主轴、X及Z轴伺服系统,完成对磨削过程的反馈控制。为测试监控反馈系统的软件性能及应用效果,我们采用实验的方法,对AE传感器的安装选型、磨削对刀自动化做了实验研究。通过实验,测试了磨削监控系统控制程序,证明了监控程序的有效性。通过对内圆磨削监控的研究,取得的研究成果为:1、构建了基于Labview的内圆磨削监控反馈系统。2、在数控精磨内圆磨床的研究平台上,采用的AE传感器的谐振频率应在150-300KHz的范围内选取,频宽大小在0-500KHz之间选取;磨杆座为最适宜的安装位置。3、在磨削对刀过程中,工件进给速度、主轴转速影响AE信号的强度及时域频域特征,同时,工件进给速度、主轴转速影响AE信号特征曲线形状。即主轴转速影响AE信号的特征值强度,工件进给速度影响AE信号特征曲线上升时间。此外,AE信号特征值具有上升时间短且具有不可逆性的特点。4、采用RMS均值、振铃计数及小波包分解能够提取中小孔磨削过程磨削信号的特征值;采用VISA串口通讯的方式,可以实现监控系统与PLC的通讯。最后,本文可以为内圆磨削加工状态监测提供一定的参考。