[发明专利]一种砂轮锋利性测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种砂轮锋利性测试装置，包括磨床、设置在磨床上的砂轮和砂轮控制器，磨床上还设有工作台；还包括锋利性测试系统，所述的锋利性测试系统包括试件、压力传感器、平台、活塞、油缸、比例阀、油箱、采集卡、计算机，所述的砂轮位于试件上，试件的底部固定设置在压力传感器的上方，压力传感器位于测试平台之上，所述的测试平台与活塞的输出轴垂直固定设置，测试平台上还安装有位移传感器。本发明具体是在磨削加工时，试件相对砂轮可提供一定的压力并可持续一段时间，磨削结束后依据各传感器反馈的信息，可人工或自动计算出砂轮锋利度。为进一步深入研究砂轮锋利性，可给出砂轮磨除量随磨削时间变化曲线、以及磨削力随磨削时间变化曲线。

技术领域

本发明涉及砂轮制造与应用技术领域，尤其涉及一种砂轮锋利性测试装置及方法。

背景技术

目前，刃具是用来进行切削加工的工具，为了能轻快地切入工件，国家和行业都针对各种刃具的锋利性制订了相关的标准或仪器。如医用注射针、针灸针锋利性测试标准（GB／T4506—1984）；刀具锋利性测试标准《QBT 2141.2-1995》等。砂轮作为精密机械加工的主要刃具，其锋利性更是反映加工性能的重要指标，目前全世界尚未有统一的砂轮锋利性测试标准和测试方法。

针对砂轮锋利性的检测，国内外在学术上也进行了大量的研究和试验，其中主要有：1980年Nakayama和Takagui首先提出了杠杆加力磨钢球的方法（单晶金刚石修整器的修整效率分析，机械工程师，2001-3）；1990年吴贵生基于杠杆加力原理测试，发现加力杠杆难以维持恒力磨削（金刚石滚轮修整参数对砂轮表面锋利性的影响，磨床与磨削1990-1）；1991年有学者提出了钢盘代替磨钢球的方法；1997年林述温利用砂轮初磨阶段或终磨阶段实际工件每转磨削深度的变化规律和持续时间这两个信息来判断（基于自适应共振理论的磨削过程砂轮锋利性识别研究，中国机械工程，1997-2）；2006年张绍和通过锯切功率来判断砂轮锋利性（金刚石锯片锋利性试验研究，粉末冶金技术，2006.2）；还有人提出使用磨除总量、磨除率、磨削比能来评价，等等。但这些方法都存在这样那样的问题，特别是可重复性差问题。。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂轮锋利性测试装置及方法，能够可准确、快捷的判断砂轮锋利状态，方便实用、重复性好。

本发明采用的技术方案为：

一种砂轮锋利性测试装置，包括磨床、设置在磨床上的砂轮和砂轮控制器，磨床上还设有工作台；还包括锋利性测试系统，所述的锋利性测试系统包括试件、压力传感器、平台、活塞、油缸、比例阀、油箱、采集卡、计算机，所述的砂轮位于试件上，试件的底部固定设置在压力传感器的上方，压力传感器位于测试平台之上，所述的测试平台与活塞的输出轴垂直固定设置，测试平台上还安装有位移传感器，用于监测测试平台的位移大小；油缸的油路通过比例阀与油缸的出油口相相连，所述的压力传感器、位移传感器的输出端分别通过采集卡与计算机的输入端连接，计算机的控制输出端分别与砂轮控制器、比例阀和油箱的控制输入端相连接。

所述的磨床工作台为平面磨床或外圆磨床或工具磨床。

3.一种基于权利要求1所述砂轮锋利性测试装置的测试方法，其特征在于：采用下述步骤：

1）根据具体要求选择磨削试件，并测量试件尺寸，然后将试件装夹到压力传感器上；

2）通过计算机控制输入磨削的相关参数，然后发送控制信号到砂轮控制器，控制砂轮进行磨削实验；

3）计算机计算磨削实验的时间，并实时接收压力传感器、位移传感器传递的数据，并把上述的实时监控得到的试件的上下位移量H、磨削力F以及磨削时间T进行记录，直到磨削停止；

4）最后测量试件磨后尺寸，计算经过磨削实验去掉的体积即去除体积V，V=S*H；

5）计算砂轮磨削锋利性指标：砂轮锋利度f=α*β*（V/（S*T*F））