[实用新型]一种外圆切入磨削中工件刚度在线测量装置

说明书

本实用新型涉及一种外圆切入磨削中工件刚度在线测量装置，三向力传感器安装在尾架顶尖内，尾架顶尖装入机床尾架中，两个电涡流位移传感器分别用磁性表座将安装到距离砂轮与工件的接触区h处，并使两个电涡流位移传感器相互垂直，电涡流位移传感器和三向力传感器分别经过电涡流传感器信号处理器、力传感器信号处理器后与A/D采集卡、计算机相连。本实用新型可实时测量外圆切入式磨削过程中任意时刻的工件刚度。通过实验测量工件刚度可指导调整顶尖夹紧力及机床头架刚度和机床尾架刚度满足加工生产要求，在实际磨削加工过程中，可依此测量数据优化磨削加工工艺参数，对提高磨削效率和磨削质量有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及一种外圆切入磨削中工件刚度在线测量装置。

背景技术

近年来，随着磨削加工技术正向高精度、高效率方向发展，为保证磨削加工质量对磨削工件刚度提出了更高要求。特别在外圆磨削加工中，很多磨削工件装夹方式是用两顶尖实现的，该磨削工件刚度不仅受两个顶尖刚度及顶紧力大小的影响还会受到机床头架和机床尾架刚度的影响。磨削工件刚度的好坏将直接影响到工件的最终加工质量，严重时会导致磨削加工颤振甚至损坏机床。由于外圆切入式磨削加工过程的特点，难以对磨削过程中工件刚度实现在线测量。因此，如何有效在线测量外圆切入式磨削工件刚度大小，对提高磨削效率和磨削质量有着重要意义。本实用新型使用高精度的电涡流传感器和三向力传感器可准确在线测量外圆切入式磨削工件刚度，取得了很好的效果，为机床结构设计及调整磨削工艺参数提供了可靠的数据。

发明内容

为了实现外圆切入式磨削中工件刚度在线测量装置，为机床结构设计及调整磨削工艺参数提供测量数据，可有效提高磨削效率和磨削质量，本实用新型提供一种外圆切入磨削中工件刚度在线测量装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种外圆切入磨削中工件刚度在线测量装置，包括三向力传感器、电涡流位移传感器、电涡流位移传感器信号处理器、A/D采集卡、计算机，所述三向力传感器安装在尾架顶尖内，所述尾架顶尖装入机床尾架中，两个电涡流位移传感器分别用磁性表座将安装到距离砂轮与工件的接触区h处，并使两个电涡流位移传感器相互垂直，所述电涡流位移传感器和三向力传感器分别经过电涡流传感器信号处理器、力传感器信号处理器后与A/D采集卡、计算机相连。

进一步，一个所述电涡流位移传感器平行于砂轮进给方向，另一个所述电涡流位移传感器方向垂直于机床工作台。

进一步，所述电涡流位移传感器的测量精度小于0.1um及防护等级为IP65以上。

进一步，所述电涡流传感器信号处理器和力传感器信号处理器采用切比雪夫I型数字滤波器对采集的数据进行低通滤波处理。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可实时测量外圆切入式磨削过程中任意时刻的工件刚度。通过实验测量工件刚度可指导调整顶尖夹紧力及机床头架刚度和机床尾架刚度满足加工生产要求，在实际磨削加工过程中，可依此测量数据优化磨削加工工艺参数，对提高磨削效率和磨削质量有重要意义。

附图说明

图1为磨削工件刚度测量示意图；

图中：1—砂轮，2—砂轮主轴，3—砂轮主轴箱，4—工件，5—机床头架，6—头架顶尖，7—尾架顶尖，8—力传感器，9—机床尾架，10—电涡流传感器，11—信号处理器，12—信号处理器，13—A/D采集卡，14—计算机，15—电涡流位移传感器，16—砂轮法兰。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。