[发明专利]多台阶工件的在线移动测控方法及磨削方法

说明书

技术领域

本发明涉及多台阶工件的在线移动测控方法及磨削方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

磨加工主动量仪是用于加工中在线测量及控制机床动作的智能化设备。其采用的是比较式的测量监控方法，即在机械加工过程中，测量装置始终监测着工件的尺寸变化，并实时将数据传递给控制仪，控制仪根据已设定好的参数（粗磨、精磨、光磨、到尺寸等）发出信号给机床控制系统，机床随即进行相应的动作，如改变砂轮的转速和进给速度等，形成一个完整的闭环控制，从而提高磨削加工的精度。

在磨削加工中经常会遇到具有多台阶的轴类零件，这类零件不仅要求各个台阶外圆的尺寸误差小，而且还常常对各阶外圆有同轴度要求，工艺上总是希望在一次安装、无需停机的情况下，完成整个磨削过程，所以这就要求主动量仪要具备完善的移动测量功能。但是国内主动量仪产品在移动测量功能上存在着可移动尺寸小、精度不高的缺陷，有的甚至没有移动测量功能，因此开发一款具有可靠的移动测量功能的主动量仪对阶梯轴类零件加工精度和效率的提高具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多台阶工件的在线移动测控方法及磨削方法，以解决目前具有多个台阶的工件在磨削过程中，当传感装置从一个台阶到下一个台阶时，磨床需停机并人工对传感装置进行调零，导致加工精度及效率低的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供多台阶工件的在线移动测控方法，该测控方法的步骤如下：

1）利用磨床传感装置对所要加工成的合格件的各个台阶的标准尺寸进行测定，得到各个台阶的标准尺寸所对应的电压值，并将该电压值设定为待加工零件对应台阶的零位电压，同时测定传感装置电压变化相对于尺寸变化的倍率值，并将各台阶的零位电压和传感装置的倍率值储存至后台系统数据库中；

2）在对安装在磨床上待加工的台阶零件的某个台阶磨削加工时，从后台数据库中调取磨床将要进行磨削待加工零件的台阶号以及相对应的零位电压以及传感装置的倍率值；

3）将对应的零位电压进行数模转换，得到零位电压的交流模拟量，根据该零位电压的交流模拟量对当前传感装置测得的交流电压值进行零位调整；

4）将经过零位调整校正后的传感装置测量值对应的交流电压值转换为直流电压值，并将其与传感装置的倍率进行运算，获得该台阶的当前尺寸值,根据当前尺寸值，控制磨床对该台阶进行加工，直至该台阶达到零位电压，控制该零件轴向移动，重复步骤2）、3）和4），得到该零件磨削过程中各个台阶测量尺寸值，从而控制待加工零件各个台阶磨削过程。

所述步骤1）传感装置倍率的测定是通过在所要加工成的合格件轴向中部台阶处放置一定规格尺寸的校对规，根据校对规的尺寸值、传感装置倍率初始值，零位直流电压、清零前尺寸值、当前直流电压值和传感装置测得当前尺寸值计算得到。

所述步骤3）中对当前传感装置测得的交流电压值进行零位调整校正是通过传感装置的测量值和调零补偿电压进行计算得到，传感装置测量值如果为正值，调零补偿电压先经过放大运算后与传感装置测量值相减，结果再经过一次反向后输出，即为零位校正后的传感装置交流电压值；当传感装置测量值为负值时，测量值先反向处理，后与放大后的零位补偿电压进行相减运算，结果直接输出，即为零位校正后的传感装置交流电压值。

所述的倍率测量一般进行2到3次重复操作，将最终的传感装置的倍率存放在后台数据库中。

所述的调零补偿电压值是存放在后台数据库中台阶的零位电压值，并将其通过A/D芯片进行转换得到。

本发明为解决上述技术问题还提供了多台阶工件的在线移动磨削方法，该磨削方法的步骤如下：

a）利用磨床传感装置对所要加工成的合格件的各个台阶的标准尺寸进行测定，得到各个台阶的标准尺寸所对应的电压值，并将该电压值设定为待加工零件对应台阶的零位电压，同时测定传感装置电压变化相对于尺寸变化的倍率值，并将各台阶的零位电压和传感装置的倍率值储存至后台系统数据库中；

b）将待加工的零件安装在磨床上，从后台数据库中调取磨床将要进行磨削待加工零件的台阶号对应的零位电压以及传感装置的倍率值；

c）将对应的零位电压进行数模转换，得到零位电压的交流模拟量，根据该零位电压的交流模拟量对当前传感装置测得的交流电压值进行零位调整；

d）将经过零位调整后的传感装置测量值对应的交流电压值转换为直流电压值，并将其与传感装置的倍率进行运算，获得该台阶的当前尺寸值；