磨削是精密高效加工的一种重要方法,其使用的砂轮通过修锐后,磨粒微刃十分锋利,切削性能良好。但随着砂轮磨削时间的增加,砂轮会出现磨屑堵塞、磨粒微破碎、磨粒磨损和磨粒脱落等现象。这些现象相互叠加的综合作用,使得磨削力增大、磨削温度升高,甚至发生工件表面烧伤和磨削应力增大等磨削缺陷。如果砂轮磨钝后依旧处在工作状态,将影响工件质量和磨削效率;而过早对砂轮修锐处理,又会造成生产成本的增加。因此在线进行砂轮磨损状态的监测,及时提醒砂轮修锐或者更换砂轮具有重要的意义。本文以铬刚玉砂轮作为研究对象,通过检测磨削过程的各种信号来分析砂轮磨损状态,并根据采样块(Cr12)采样的磨削温度确定出砂轮磨钝时的温度阀值,同时探究了磨削温度高速采集工艺。为了适应工厂应用,设计了一款低成本的温度采集装置。研究的主要成果包括以下四个部分:(1)借助标记手段进行了砂轮局部形貌的在位跟踪,探究了工件材料累积去除体积对砂轮表面磨损程度的影响,以及砂轮磨损程度对工件表面质量、采样磨削力和采样磨削温度的影响。在磨削参数v_s=30 m/s,v_w=200 mm/s,a_p=25μm下开展砂轮磨损实验跟踪,从而确定砂轮不同磨损程度对应的磨削加工量,得到砂轮磨钝时对应的工件材料累积去除体积为210mm3/mm,铬刚玉砂轮表面堵塞面积率为13.4%,砂轮磨粒磨损面积率为9.5%,单颗磨粒磨损面积率为18%,并标定出砂轮PSA46H10V对应的磨钝温度阀值是171℃。(2)提出一种利用采样块定期采集磨削温度来监测砂轮磨损状态的方法,并确定了温度采样的周期,分为定周期和变周期两种方式。(3)探究了磨削温度的采集工艺,得出当磨削宽度越小,采样的磨削温度越大,即尺寸较小的采样块其测试灵敏度较高。(4)基于嵌入式技术,根据测试要求,完成一套磨削温度信号采集装置的软硬件设计。信号采集装置测量误差在4℃以内,以太网传输速率可达3.08Mbps。为砂轮磨损的状态在线监测在工厂中应用提出了一种新的解决方案。