[发明专利]一种基于声发射监测的金刚石刀具圆弧波纹度控制方法

摘要

一种基于声发射监测的金刚石刀具圆弧波纹度控制方法，属于高精度金刚石刀具制造技术领域。将金刚石刀具和声发射传感器安装在刃磨机床的刀具夹具上；开启声发射采集设备进行断铅实验；控制刃磨机床的环境温度在20±0.5℃，在性能保持稳定后进行金刚石刀具的精磨加工；利用声发射采集设备辅助金刚石刀具的对刀过程，严格控制精磨加工的进给量大小；主轴转速4000～4500r/min，摆轴摆速3.0～8.0°/s，研磨压力10～15N，单次进给量0.1～0.5μm；通过声发射信号阈值法判断金刚石刀具精磨加工是否完成；对金刚石刀具进行定区域修磨；清洁金刚石刀具测量圆弧波纹度。通过声发射采集设备进行监测，实现定区域修磨，进一步降低金刚石刀具的圆弧波纹度。

主权项

1.一种基于声发射监测的金刚石刀具圆弧波纹度控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：步骤一：金刚石刀具完成粗磨和半精磨之后，将金刚石刀具和声发射采集设备的声发射传感器安装在金刚石刀具刃磨机床的刀具夹具上，声发射传感器尽可能接近声源；步骤二：开启声发射采集设备进行断铅实验，设置声发射采集设备的采样频率为2MHz，利用铅笔在刀具夹具上进行刻划，检测声发射传感器采集的信号，判断声发射传感器的耦合程度以及信号采集通道是否顺畅，以便及时进行调整；步骤三：控制金刚石刀具刃磨机床的环境温度在20±0.5℃，启动后静置一段时间，在性能保持稳定后进行金刚石刀具的精磨加工；步骤四：利用声发射采集设备辅助金刚石刀具的对刀过程，通过声发射信号特征参数的变化判断金刚石刀具与砂轮的接触状态，严格控制精磨加工的进给量大小；步骤五：选择青铜基金刚石砂轮，砂轮粒度3000#，即金刚石磨粒大小为5μm，设置金刚石刀具精磨加工的工艺参数为：主轴转速4000～4500r/min，摆轴摆速3.0～8.0°/s，研磨压力为10～15 N，单次进给量为0.1～0.5μm；步骤六：通过声发射采集设备监测金刚石刀具的精磨加工过程，金刚石刀具圆弧刃的全包角刃口参与精磨加工，对采集的声发射信号进行分析，通过声发射信号阈值法判断金刚石刀具精磨加工是否完成，如未完成重复步骤五继续进行精磨加工；步骤七：对金刚石刀具进行定区域修磨，利用声发射信号特征参数的时域信息，对应金刚石刀具圆弧轮廓的角度信息，确定需要修磨的角度范围后，设置摆轴的摆动角度范围，对该角度区域内的金刚石刀具圆弧轮廓进行定区域修磨，定区域修磨时间通过声发射信号特征参数判断，该区域内声发射信号能量均值下降到金刚石刀具圆弧刃上其它角度区域的信号能量均值同一数量级时，即可认为完成定区域修磨，否则重复进行定区域修磨；步骤八：在完成定区域修磨后，将金刚石刀具从刀具夹具上拆下，清洁金刚石刀具的前后刀面，使用DTRC半径波幅测量仪测量金刚石刀具圆弧波纹度大小并保存测量结果。