[发明专利]基于放射信号的有序微槽多层磨料砂轮磨损状态监测方法

权利要求书

1.基于放射信号的有序微槽多层磨料砂轮磨损状态监测方法，所述的有序微槽多层磨料砂轮的结构为，在砂轮轮毂（1）外圆周面上排布有大量的磨块（3），相邻磨块（3）之间布置有微槽（2），微槽（2）阵列在砂轮外圆周工作面上且呈等间距有序排布；磨块（3）是采用电镀工艺将磨料层（4）固结在轮毂（1）外圆周，即包含了磨料层（4）和电镀层（6），且磨料层（4）为多层，电镀层（6）为结合剂；磨料层（4）是由大量超硬磨料（5）组成；大部分磨块（3）中的电镀层（6）为没有放射性的电镀²⁸Ni层（6-1），3~5个磨块（3）中的电镀层（6）为具有放射性的电镀⁶³Ni层（6-2），且均布在砂轮外圆周面上；

其特征在于，有序微槽多层磨料砂轮磨损状态监测方法包括：步骤一、砂轮制备与同位素放射信号强度标定：制备出镀有同位素²⁸Ni和⁶³Ni的多层磨料层（4）电镀砂轮，并保证最外层磨料层（4）的出刃高度为其自身粒径的40%；标定并建立磨块（3）在砂轮径向的厚度与同位素放射性信号的强度之间的相互关联；

步骤二、开始磨削并监测放射信号：开启信号检测器实时监测同位素放射性信号，开始磨削工件，显然，磨块（3）的最外层磨料层（4）的出刃部分会被逐步磨损，而电镀层（6）的磨损程度非常小，即此时同位素放射性信号强度几乎不变；

步骤三、砂轮磨损状态的判定及首次修整砂轮：当最外层磨料层（4）的出刃部分磨损完毕时，继续磨削会引起电镀层（6）急剧磨损，从而导致同位素放射性信号强度快速变弱，表明此时最外层的磨料层（4）磨损严重即砂轮需要修整；开启ELID修整装置电解金属结合剂即电镀层（6），使得最外层残余磨料脱落并露出第二层磨料层（4）；

步骤四、砂轮修整状态的判定及继续磨削：根据步骤一标定的磨块（3）的厚度与放射性信号的强度之间的关系，当检测到的信号达到某一阈值时，则表明第二层磨料层（4）的出刃高度达到其自身粒径的40%，继续磨削工件；此时，磨块（3）的第二层磨料层（4）的出刃部分会被逐步磨损，而电镀层（6）的磨损程度非常小，即此时同位素放射性信号强度几乎不变；

步骤五、砂轮磨损状态的判定及再次修整砂轮：当第二层磨料层（4）的出刃部分磨损完毕时，继续磨削又会引起电镀层（6）急剧磨损，从而导致同位素放射性信号强度快速变弱，表明此时第二层的磨料层（4）磨损严重即砂轮需要再次修整；开启ELID修整装置再次对砂轮进行修整，使得第二层残余磨料脱落并露出第三层磨料层（4）；

步骤六、继续磨削及后续砂轮的修整与磨削：根据步骤一标定的磨块（3）的厚度与放射性信号的强度之间的关系，当检测到的信号表明第三层磨料层（4）的出刃高度达到其自身粒径的40%，继续磨削工件；重复步骤四、步骤五，根据步骤一标定的磨块（3）的厚度与放射性信号的强度之间的关系，判断砂轮所处的状态并对砂轮进行修整或者用于磨削加工，直至砂轮所有磨料层都磨耗完毕。

2.根据权利要求1所述的基于放射信号的有序微槽多层磨料砂轮磨损状态监测方法，其特征在于，所述的同位素放射信号强度标定，是指建立磨块（3）的厚度与同位素放射信号的强度之间的关联，以得知磨料层（4）的出刃高度，从而判断砂轮修整是否到位，确定能否用于后续磨削。