[发明专利]外圆磨削加工时间在线优化方法

说明书

本发明涉及一种外圆磨削加工时间在线优化方法，包括外圆磨削的粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段加工时间在线优化方法，其步骤为：1）磨削过程各阶段AE信号均方根值曲线的建立，2）磨削过程各阶段实际去除量的计算，3）磨削过程各阶段稳定后节点的判定，4）磨削过程各阶段加工时间的再分布计算。通过本发明能够实现当半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段达到稳定后立即进入下个阶段并在保证总去除量不变的情况下缩短了加工时间从而提高了加工效率。

技术领域

本发明涉及一种机加工时间的优化算法，尤其涉及一种用于外圆磨削加工时间在线优化算法。

背景技术

磨削加工是精密加工的关键工序，磨削质量往往决定工件最终的加工精度。其中外圆磨削是进行精密和超精密加工的主要方法，是一种非常重要的轴类零件加工方法，可以获得非常高的表面质量和几何精度。而目前在进行外圆磨削精密加工过程中，工件的磨削质量与效率主要是取决于机床操作者的技术水平，为了提高和改善外圆磨削加工工艺流程，会对加工过程进行实时监测。通常工件的加工时间对磨削加工在线监控实施具有重大的意义，它可以为评价加工效率、改善加工工艺提供重要依据。为了提高外圆切入式磨削的加工效率，本发明提出了一种利用声发射信号实现外圆切入式磨削各阶段加工时间的在线优化算法。

发明内容

本发明为了克服现有的外圆磨削中加工效率低，加工成本高等诸多缺点，提出了一种外圆磨削各阶段加工时间的在线优化方法，从而在保证总去除量不变的情况下实现加工时间的降低，从而提高加工效率。

本发明采用的技术方案为：一种外圆磨削加工时间在线优化方法，包括外圆磨削的粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段加工时间在线优化算法，步骤为：

1)磨削过程各阶段AE信号均方根值曲线的建立

把磨削过程分为粗磨阶段：0至t₁、半精磨阶段：t₁至t₂、精磨阶段：t₂至t₃和光磨阶段：t₃至t₄四个阶段，其中t₁、t₂、t₃、t₄分别为粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段、光磨阶段结束的时间；已知当前系统时间为常数τ，根据四个阶段AE信号RMS理论模型并生成相应的AE信号RMS曲线：

①粗磨阶段：

上式中τ───系统的时间常数；

u₁───粗磨阶段进给速度；

t───时间；

e───自然常数；

v(t)───AE信号RMS曲线变化表达式；

②半精磨阶段：

上式中u₂───半精磨阶段进给速度；

③精磨阶段：

上式中u₃───精磨阶段进给速度；

④光磨阶段：

将各阶段进给速度、时间常数代入式(1)、(2)、(3)、(4)得到优化前的AE信号RMS曲线；

2)磨削过程各阶段实际去除量的计算

①优化前粗磨阶段加工时间为0至t₁，计算粗磨阶段去除量r₁得：