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數(shù)控砂輪磨損檢測與維修
閱讀：345 發(fā)布時(shí)間：2022-7-3磨床是金屬類產(chǎn)品精加工過程中的**設(shè)備。而磨削加工中，砂輪的磨損狀態(tài)是影響磨削質(zhì)量的一個(gè)主要因素。砂輪在磨削過程中，磨粒逐漸磨鈍而影響到切削性能，若繼續(xù)磨削，就會增加砂輪與工件之間的摩擦而造成發(fā)熱，磨削質(zhì)量將顯著下降。究其主要原因?yàn)槟チｂg化、砂輪表面被堵及砂輪外形失真所致。因此實(shí)時(shí)檢測砂輪狀態(tài)，并及時(shí)進(jìn)行修整對保證磨削質(zhì)量意義重大。
二、傳動誤差及補(bǔ)償技術(shù)傳動誤差主要指傳動鏈的制造精度與傳動間隙。
采用數(shù)控系統(tǒng)軟件誤差補(bǔ)償方法，可以在機(jī)床的機(jī)械部分不作任何改進(jìn)的情況下，使其總體精度顯著提高。精度軟件誤差補(bǔ)償技術(shù)對提高數(shù)控機(jī)床的精度有兩方面的意義一是與制造精度的提高相結(jié)合，使數(shù)控機(jī)床的總體精度上升一個(gè)臺階二是在實(shí)施機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)，以軟件誤差補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的機(jī)床精度升級。
齒隙誤差補(bǔ)償原理齒隙補(bǔ)償又稱反向間隙補(bǔ)償。機(jī)械傳動鏈在改變轉(zhuǎn)向如工作臺改變移動方向，旋轉(zhuǎn)軸改變轉(zhuǎn)向時(shí)，由于齒隙的存在，會引起伺服電機(jī)在無工作臺的實(shí)際移動的情況下空走，又稱失動。在半閉環(huán)系統(tǒng)中，這種齒隙誤差對于機(jī)床加工精度具有很大的影響，必須加以補(bǔ)償。
系統(tǒng)是在位控程序計(jì)算反饋位置的過程中加入齒隙補(bǔ)償以求得實(shí)際反饋位置增量。測定各坐標(biāo)軸的齒隙值為機(jī)床基本參數(shù)，以伺服分辨率為單位輸入內(nèi)存。每當(dāng)檢測到坐標(biāo)軸改變方向時(shí)，自動將齒隙補(bǔ)償值加到由反饋元件檢測到的反饋位置中，以補(bǔ)償因齒隙引起的失動。等間距螺距誤差補(bǔ)償所謂等間距指的是補(bǔ)償點(diǎn)間的距離相等。
等間距螺距誤差補(bǔ)償選取機(jī)床參考點(diǎn)作為補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)點(diǎn)，機(jī)床參考點(diǎn)由反饋系統(tǒng)提供的相應(yīng)基準(zhǔn)脈沖來選擇，具有很高的準(zhǔn)確度，是機(jī)床的基本參數(shù)之一。在實(shí)現(xiàn)軟件補(bǔ)償之前，必須測得各補(bǔ)償點(diǎn)的反饋增量修正值以伺服分辨率為單位存入表中，較高精度的系統(tǒng)一般采用激光干涉儀測量的實(shí)際位置與發(fā)送的指令位置相比較得到相應(yīng)補(bǔ)償點(diǎn)的反饋增量修正值。
補(bǔ)償點(diǎn)反饋增量修值數(shù)控指令命令值一實(shí)困立置值伺服分辨率螺距誤差補(bǔ)償程度一般包含在位控程序中。在控制系統(tǒng)算出工作臺當(dāng)前位置的坐標(biāo)時(shí)，調(diào)用螺距誤差補(bǔ)償程序，實(shí)現(xiàn)反饋增量的補(bǔ)償及位置的補(bǔ)償。
由于等間距螺距誤差補(bǔ)償各坐標(biāo)軸的補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)及補(bǔ)償點(diǎn)間距是一定的，通過給補(bǔ)償點(diǎn)編號，能很方便地用軟件實(shí)現(xiàn)。但這樣的補(bǔ)償，由于補(bǔ)償點(diǎn)位置定得過死而缺少柔性，要想獲得滿足機(jī)床工作實(shí)際需要的補(bǔ)償，*好是使用螺距誤差補(bǔ)償法，即不等間距的螺距誤差補(bǔ)償法。
采用反向間隙補(bǔ)償和等間距的螺距誤差補(bǔ)償后，機(jī)床的精度明顯提高，運(yùn)動精度可由林提高到林以內(nèi)。
三、砂輪磨損檢測與修整磨削加工中，不僅磨粒的尺寸、形狀和分布對加工過程有影響，而且砂輪的氣孔狀況也對磨削質(zhì)量起著重要的作用。
當(dāng)氣孔被嚴(yán)重堵塞時(shí)，砂輪磨損會加劇，不僅會嚴(yán)重影響到磨削質(zhì)量，還會使砂輪的使用壽命提早結(jié)束。而不論加工條件選擇得如何合理，要*防止堵塞依然是目前技術(shù)處理上的一個(gè)瓶頸。為降低磨削加工中的廢品率，就需要在磨削加工過程中對砂輪實(shí)施在線檢測技術(shù)，使質(zhì)量問題能在制造的早期階段得到發(fā)現(xiàn)和處理。
接觸式砂輪磨損檢測方法在磨削加工中，砂輪的磨損狀態(tài)是砂輪磨削性能好壞的重要指標(biāo)之一，它影響著磨肖加工的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。砂輪在磨削過程中，磨粒逐漸磨鈍而失去切削能力，若繼續(xù)磨削，就會增加砂輪與工件之間的摩擦而發(fā)熱，磨削質(zhì)量將顯著下降。
這主要是由于磨粒的鈍化、砂輪表面被堵以及砂輪外形失真所致。利用激光功率譜的檢測、的動態(tài)監(jiān)控和應(yīng)用粗糙集理論建立專家知識庫等在線監(jiān)測技術(shù)，可解決常規(guī)檢測問題。但由于磨削加工中磨屑、切削液等因素的影響，信號檢測容易失真，而且投入較大，實(shí)際應(yīng)用和維護(hù)有很大難度。
檢測原理如圖所示檢測砂輪時(shí)，砂輪首先移動到某一固定點(diǎn)可以設(shè)為第二參考點(diǎn)，在砂輪轉(zhuǎn)動的情況下，傳感器沿軌道在到點(diǎn)間往復(fù)移動，檢測到的*大與*小信號值之差即為砂輪修整量。
把經(jīng)過處理的信號值翰入單片機(jī)，從而控制砂輪修整量。點(diǎn)動進(jìn)給和快速進(jìn)給鍵、為點(diǎn)動后退和連續(xù)摘觸式傳序招砂輪修整軸承磨削砂輪輪廓是較為簡單和常用的方法。砂輪修整軌跡簡單，控制方便，故常采用金剛石輪修整法。
砂輪修整時(shí)，除旋轉(zhuǎn)外，、軸做圓弧插補(bǔ)移動，修整器金剛石輪只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)檢側(cè)結(jié)束后，修整輪移動到修整位置，按檢測到的*大誤差自動分步進(jìn)給至修整位置，砂輪按預(yù)定的修整軌跡往復(fù)運(yùn)動多次，實(shí)現(xiàn)砂輪修整。金剛石輪修整砂輪示意、砂輪修整具體措施為了實(shí)現(xiàn)砂輪的自動檢測與修整，改造中采用型單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理如圖，采用可伸縮電阻式傳感器，實(shí)現(xiàn)修整量控制，并通過單片機(jī)控制步進(jìn)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)修整量進(jìn)給。
單片機(jī)功能健、行程開關(guān)介紹鍵盤可輸入進(jìn)給步數(shù)，個(gè)數(shù)碼管顯示輸入進(jìn)給的步數(shù)。為摘入步數(shù)功能鍵鍵為輸入步數(shù)后確定鍵、為圖型單片機(jī)后退鍵。命令口地址口地址口地址口地址。為接觸式測量探頭到位開關(guān)，為測量探頭后退到位行程開關(guān)，為修整輪進(jìn)給到位行程開關(guān)，為修整輪后退到位行程開關(guān)，為停止開關(guān)。
以為工具進(jìn)給步進(jìn)電極控制、為測試探頭直流電極正反轉(zhuǎn)以使工具砂輪轉(zhuǎn)動。
砂輪修整過程，當(dāng)砂輪需要檢側(cè)時(shí)，通過調(diào)用子程序，砂輪運(yùn)動到修整位置，接觸式測量探頭接近砂輪，到位后由發(fā)出信號，修整輪開始接近砂輪，到位后由發(fā)出信號，修整輪開始做勻速進(jìn)給、砂輪開始沿“砂輪修整軌跡”
做國弧插補(bǔ)運(yùn)動，修整輪移動完修整量后，砂輪再沿“砂輪修整軌跡”往復(fù)一次，結(jié)束修整，修整輪后退，到位后由發(fā)出信號，修整結(jié)束返回主程序。手動修整過程可以按下點(diǎn)動進(jìn)給成連續(xù)進(jìn)給到達(dá)位置停止。
根據(jù)砂輪的缺陷，確定進(jìn)給的步數(shù)，并槍入鍵盤，顯示器可以顯示出步數(shù)，按下確認(rèn)鍵修整砂輪和砂輪啟動。進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)開始進(jìn)給，直至進(jìn)給完所給定的步數(shù)為止。可以點(diǎn)動后退，退出修整或點(diǎn)動進(jìn)給，進(jìn)一步修整。磨削加工屬于微量精加工，砂輪對加工精度的影響較大。磨削中砂輪磨損較快，如何及時(shí)準(zhǔn)確地檢測砂輪的磨損程度，并實(shí)施修整，對提高加工質(zhì)量具有重大意義，而節(jié)約成本的磨床數(shù)控化改造在制造業(yè)中更是任重而道遠(yuǎn)。