磨削过程声发射信号传播特性研究

分析了磨削加工过程中声发射现象产生机理和声发射信号数学模型,利用新型流体声发射传感器监测磨削加工过程。方法讨论了磨削过程的声发射信号在流体声发射传感器的传播特性,并就液体喷射速度和角度等因素对其传播特性的影响进行了理论分析。     

氧化铝陶瓷磨削金刚石砂轮磨损的声发射监测

阐述了声发射监测工程陶瓷磨削的研究进展,发现目前对金刚石砂轮磨损监测研究基本上是选取声发射信号均方根(即有效值)进行分析,且金刚石砂轮磨损状态的声发射监测准确率不高.为提高金刚石砂轮磨损状态的声发射监测准确率,设计了氧化铝陶瓷磨削声发射实验,并采用支持向量机建立金刚石砂轮磨损状态的分类模型.分析发现氧化铝陶瓷精密磨削中声发射信号最强频谱能量在30~40kHz频段.金刚石砂轮轻度磨损、严重磨损钝化和修锐之后的磨削声发射信号频谱有明显不同;而且磨削声发射信号小波分解系数的方差值能够很好地反映金刚石砂轮磨损状态.结果表明采用磨削声发射信号的小波分解系数方差作为支持向量机判别金刚石砂轮磨损状态的输入特征,金刚石砂轮磨损状态分类测试的准确率达100%.     

磨削加工的声发射信号分析

对磨削加工中产生的声发射信号进行了分析,讨论了磨削过程中声发射信号影响因素,指出各种声发射信号与其磨削加工状态与有着良好的对应关系,可以用来对磨削加工过程和磨削质量进行监控。     

声发射磨削接触检测系统的研制

试验研究表明，磨削加工中砂轮与工件接触前后声发射信号发生明显变化，据此讨论了利用声发射检测技术进行磨削接触检测的可行性和先进性，并提出了检测敏感的声发射特征参量和阈值的确定方法。     

声发射在磨削难加工材料中的应用

钛合金、高温合金等难加工材料因具有优良的物理机械性能而被广泛应用于航空、航天、航海及其它工业部门中。该类材料在磨削加工中，工件表层极易出现磨削烧伤和微裂纹现象，降低了工件表面完整性，对零件的使用性能产生极不利的影响，限制磨削生产率的提高。监测和预报磨削烧伤是生产中急需解决的问题。该文对钛合金磨削过程中声发射信号特征进行了深入分析，应用时序分析法，建立了关于磨削过程中声发射信号的自回归时序模型，实现     

陶瓷磨削中金刚石砂轮磨损形式及其生成原因

设计并进行了模拟金属结合剂金刚石砂轮磨削陶瓷的试验，在扫描电镜下，对金刚石砂轮块磨损形貌进行直接观察研究，砂轮磨损形式。     

用于磨削加工的声发射监测仪的研究

本文在研究切削声发射测量仪的基础上，研制了一种检测磨削加工砂轮与工件接触特性的声发射监测仪，它通过声发射信号的幅度变化准确地同磨削加工过程中砂轮与工件接触特性，实验表明，这种方法具有一定的对刀和测量精度，并上有较高的灵敏度。     

CBN砂轮高速磨削磨削力分力比实验研究

通过实验分析了CBN砂轮高速磨削磨削力分力比的变化情况,针对不同的磨削参数对磨削力分力比的影响程度进行研究.结果表明:磨削深度ap的增大、砂轮线速度vs的提高、工作台速度vw的提高都会使磨削力分力比Cf增大.在砂轮状况对磨削力分力比的影响中,磨粒尺寸小的砂轮磨削力分力比更小.     

新型点磨削砂轮磨削温度仿真实验

点磨削倾斜角α和新型砂轮粗磨区倾角θ的存在使得砂轮与工件接触区域发生变化,由线接触变为理论上的点接触,磨削区温度也随之发生变化.本文采用有限元法仿真点磨削温度,采用热电偶法测量磨削区温度,设计了五因素四水平L₁₆(4⁵)正交试验;通过极差分析,得出影响点磨削温度的主次因素为:粗磨区倾角θ>磨削深度a_○p>倾斜角α>进给速度v_○f>砂轮速度v_○s,降低磨削区温度的最优参数组合为:θ(20°),a_○p(0.01mm),α(1°),v_○f(0.6mm/min),v_○s(35m/s).最后采用单因素实验,验证仿真的正确性并且深入分析了各参数对点磨削温度的影响规律及原因.     

高精度磨削加工用声发射对刀仪的研制

将声发射（ＡＥ）技术应用于砂轮与工件对刀状态的检测上，分析了声发射信号检测砂轮与工件的接触状态的机理，在实验的基础上研究了砂轮与工件不同接触状态时ＡＥ信号的幅度变化状况，并利用ＦＦＴ频谱仪对磨削加工中所获得的ＡＥ信号的频谱进行了分析。实验表明：ＡＥ法可以检测出０．５μｍ以下的对刀精度，测得砂轮与工件初始接触时所获得的ＡＥ信号的频谱范围主要分布在１５０￣３００ｋＨｚ之间。     

基于声发射监测的砂轮磨损实验

难加工材料的高硬度和高耐磨性使得磨削加工过程中砂轮的损耗变快,目前主要依靠经验判断砂轮的修整和更换周期,很有可能导致修整不及时的情况发生.本文用声发射信号和磨削力信号共同精确监测砂轮磨损状态,通过分析不同磨损状态的砂轮磨削时对应的声发射信号的特征参数以及磨削力和磨削力比的变化情况,综合判断了实验过程中砂轮的磨损状态.结果表明:声发射信号特征参数都与砂轮磨损状态有一定相关性,且磨削力比与砂轮磨损程度的相关性最大,证明了声发射监测技术在砂轮修整中的有效性,为实际生产加工提供了理论指导.     

Optimization Design of the Grinding Wheel Topography for High Efficiency Grinding

On the basis of the measurement of grains distribution on the grinding wheel surface, many experiential models of the grinding wheel topography were set up. But it is pity that few of them yield practical and valuable achievement as yet. The essential reason is that the common foundation of all these models was based on the actual measurement of specific wheel topography. So it didn‘t have universal applicability. Considering that the absolute irregular distribution of grains is not the requirement of the g...     

利用磨削火花信号识别砂轮磨损状态

本文提出了利用磨削火花温度信号在线识别砂轮磨损状态的新方法。在大量试验的基础上,根据磨削火花信号的特性及砂轮磨损过程的特点进行了机理探讨,获得了磨削火花信号特征量与砂轮磨损状态之间的对应关系。研究结果表明,所提方法是可行的,磨削火花信号的统计特征量能够反映砂轮磨削的不同状态。本文研究为进一步利用磨削火花信号实现砂轮磨损状态在线辨识提供了基础。     

基于声发射信号的精密外圆切入磨削加工时间优化及仿真

针对精密外圆切入磨削智能监控的需求,设计了一种基于声发射信号的精密外圆切入磨削加工时间的在线优化算法。通过建立AE信号RMS曲线理论模型,获得了声发射信号与磨削系统时间常数的关系,建立了优化前各阶段AE信号RMS曲线;编写外圆切入磨削加工时间的在线优化算法,通过试验分析磨削系统加工时间对加工精度及表面粗糙度的影响,并对优化算法进行验证,建立优化后各阶段AE信号RMS曲线。试验结果表明:该优化方法能够在保证总去除量不变的情况下缩短加工时间,为精密外圆切入磨削提高加工效率、改善加工工艺提供了重要依据。