[发明专利]一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法

说明书

一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法，其特征是它包括以下步骤：首先，通过图像识别获得研抛垫不同表面状态的特征，如锋利状态、钝化状态等；通过摩擦力信号获得研抛垫不同表面状态特征；其次，建立人工神经元网络，获得图像及摩擦力特征与加工效率、质量等之间的映射关系；第三，在实际加工时，同时在线测量图像、摩擦力信号并提取特征，再根据加工需求，自适应判断是否需要对研抛垫修整以及采用什么样的修整参数。本发明修整效率高而及时，能明显提高研抛质量。

技术领域

本发明涉及一种机械加工方法 ，尤其是精加工的研抛技术，具体地说是一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法。

背景技术

现有的修整技术都具有一定的缺陷：（1）自修整技术的修整效果差，后期仍需要其它工具修整；（2）金刚石修整器修整时研抛垫的磨损大，致使其使用寿命下降，残留碎屑难以清理，堵塞研抛垫气孔；（3）水射流修整的清洗效果好，但部分“釉化”层难以去除，修整效果有限。此外，现有修整技术采用的修整方式均为离线修整或在线连续修整。离线修整需要增加专门的工序，打乱了生产节拍，增加了生产周期；而连续修整，增加了无效修整时间和研抛垫的过度磨损，减小了研抛垫的使用寿命。更为重要的是，工件处于不同的加工阶段对研抛垫的表面特征需求不同，对修整要求也不一样。工件在研抛初期，需要研抛垫的表面粗糙大，以保障工件材料去除率高；在研抛末期，需要研抛垫的表面粗糙小，以保障工件表面质量好；在研抛中期，需要研抛垫表面特征保持稳定，以保障工件材料去除的平稳。然而，从现有公开文献报道看，现有的修整技术研究均没有考虑到此类需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的现有修整技术稳定性差和效率不高的问题，发明一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法。

本发明的技术方案是：

一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，通过图像特征识别获得研抛垫不同阶段的表面状态的特征；

其次，通过摩擦力信号获得研抛垫不同表面状态的特征；

第三，将所获得的图像特征和摩擦力特征输入计算机进入处理，生成标准图库；

第四，实际加工时，系统首先判定研抛垫所处的加工阶段，然后实时获取该加工阶段的图像特征和摩擦力特征，再与标准图库中对的标准值进行比较，如果二者的偏差均大于设定值，则立即启动磨料射流装置对研抛垫进行修整，磨料射流装置根据偏差值的大小自动确定磨料射流喷射参数进行修整；在修整过程中，系统间隔获取修整后的研抛盘表面图像特征和摩擦力特征值并与标准图库中的数据进行比较，直至研抛垫表面的图像特征和摩擦力特征满足相应的加工阶段的需要；

第五，重复第四步，直至加工结束。

所述的图像特征包括图像的颜色特征、图像纹理特征、形状特征及特征点尺寸。

所述的摩擦力信号包括摩擦力力均值大小和摩擦力实时变化量。

所述的摩擦力信号对应的表面状态特征包括研抛垫表面粗糙度、孔隙堵塞率、研抛垫表面缺陷尺寸和研抛垫表面平整度。

所述的研抛垫的不同阶段是指研抛初期、中期和末期，研抛初期需要研抛垫的表面粗糙大，以保障工件材料去除率高；在研抛末期，需要研抛垫的表面粗糙小，以保障工件表面质量好；在研抛中期，需要研抛垫表面特征保持稳定，以保障工件材料去除的平稳。

采用神经元网络对获得的图像特征和摩擦力特征进行处理，获得图像及摩擦力特征与加工效率、质量之间的映射关系，并在实际加工过程中实时判定研抛垫的最佳工艺参数，及时给出磨料射流修整参数。

磨料射流修整参数包括射流压力、射流喷头与研抛垫表面距离、水流供速、射流磨料种类、尺寸和磨料浓度。

本发明的有益效果：