專利名稱：砂輪研磨參數(shù)的估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種研磨參數(shù)的估計方法，明確地說涉及一種砂輪研磨參數(shù)的估計方法。
背景技術(shù)：
研磨過程中，研磨砂輪的切削剛性、研磨工件的切削剛性和砂輪與研磨工件接觸 剛性可直接影響研磨穩(wěn)定性。當上述特性選用不當時，會使得研磨振動過大，進而影響研磨 工件的表面質(zhì)量。舉例來說，軋輥研磨振動過大可造成軋輥表面的研磨輥痕。而這可能造 成多種不利的影響(1)研磨輥痕直接轉(zhuǎn)印到鋼帶上造成鋼帶表面明暗相間的振動輥痕。(2)轉(zhuǎn)印到背輥上，造成軋延力動態(tài)改變，而形成鋼帶表面振動輥痕。(3)研磨輥痕節(jié)距正好觸發(fā)軋機的顫振，造成鋼帶振動輥痕。這些具振動輥痕的鋼帶到下游后，可能被剔退，也有可能又影響到下游重卷線的 卷輥表面，而在當?shù)赜中纬闪硪粋€轉(zhuǎn)印的機制。所以鋼帶表面振動輥痕的影響十分深廣，軋 延作業(yè)不能不謹慎對待。在常規(guī)砂輪研磨參數(shù)的估計方法中，Bartalucci和Lisini [1]以靜態(tài)力作用在砂 輪上，測量力量和變形量以計算靜態(tài)砂輪剛性，并利用沖擊試驗測量動態(tài)砂輪接觸剛性，兩 者比較的結(jié)果差距并不大。然而，后來證實靜態(tài)實驗所得到的砂輪接觸剛性與實際加工過 程的結(jié)果仍有一段差距。另外，Inasaki和Yonetsu [2]還利用赫茲接觸(Hertzian contact)力學(xué)理論探討 砂輪與工件接觸區(qū)域的剛性，說明砂輪的接觸剛性近似于非線性彈簧；Hashimoto等人[3] 通過實驗方式，確定砂輪接觸剛性與徑向力之間存在冪次方的關(guān)系；Ramos等人[4]在外圓 研磨的機臺上，以穩(wěn)定的徑向進給進行徑向研磨(plunge grinding)，待磨削力穩(wěn)定后停止 進給，記錄磨削力衰退曲線的時間常數(shù)(time constant)，以推算工件實際磨削的深度和工 藝剛性。上述文獻的砂輪研磨參數(shù)的估計方法，均需架設(shè)動力計輔助，而且必須忽略砂輪磨 耗剛性ks和磨削比r的效應(yīng)。因此，有必要提供一創(chuàng)新且富有進步性的砂輪研磨參數(shù)的估計方法，以解決上述 問題。以下為參考現(xiàn)有技術(shù)列表l.B.Bartalucci，G.G.Lisini，“研磨工藝不穩(wěn)定性(Grinding process instability),，，Transaction ASME Journal Engineer Industry. Vol. 91, pp.597-606, 1969.2. I. Inasaki, S. Yonetsu, "ff Jg Φ W # ^ S^ M (Regenerative chatter in grinding) ,，，in :Proc. of the 18th Int. Mach. Tool Des. and Res. Conf. , Oxford, pp.423-429，1977.3. F. Hashimoto, J. Yoshioka, M. Miyashita, H. Sato, “研磨工藝中顫振的增長
4■ 白勺續(xù)^古計(Sequential estimation of growth rate of chatter vibration in grinding process)，”Annals ofthe CIRP, Vol. 33(1), pp.259-263,1984.4. J. C. Ramos, J. Vinolas, F. J. Nieto，“確定徑向研磨工藝中的切削剛性和接觸剛 性的簡化方法(A simplified methodology to determine the cutting stiffness and the contactstiffness in the plunge grinding process)，"International Journal of Machine Tools andManufacture, pp.33-49,2001.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種砂輪研磨參數(shù)的估計方法，其用以估計研磨機臺的砂輪的研磨參 數(shù)，其中所述研磨機臺具有機臺研磨靜剛性，所述方法包括以下步驟(a)沿第一方向根據(jù) 設(shè)定總研磨進給，以所述砂輪研磨工件，且在所述工件的表面形成螺旋磨削紋路，其中所述 砂輪的圓周具有砂輪線速，所述工件的圓周具有工件線速，所述第一方向是從所述工件的 頭端到尾端的方向，且位于所述頭端的所述螺旋磨削紋路具有漸擴螺旋磨削紋路；(b)根 據(jù)所述第一方向測量所述漸擴螺旋磨削紋路的第一寬度和第二寬度，以及測量相對于所述 第一寬度和所述第二寬度位置的所述工件的第一磨削深度和第二磨削深度；(c)根據(jù)所述 砂輪的被磨耗體積和所述工件的被磨耗體積計算磨耗比；以及(d)根據(jù)所述機臺研磨靜剛 性、所述設(shè)定總研磨進給、所述第一寬度、所述第二寬度、所述第一磨削深度和所述第二磨 削深度，計算工件研磨剛性，以及根據(jù)所述機臺研磨靜剛性、所述設(shè)定總研磨進給、所述第 一寬度、所述第二寬度、所述第一磨削深度、所述第二磨削深度、所述砂輪線速和所述工件 線速，計算砂輪表面接觸剛性和砂輪磨耗剛性。本發(fā)明砂輪研磨參數(shù)的估計方法僅需進行一次研磨工藝，即可通過測量工件研磨 后的表面幾何尺寸，鑒別出工件研磨剛性、砂輪表面接觸剛性和砂輪磨耗剛性，以了解影響 研磨過程動態(tài)特性的相關(guān)工藝參數(shù)，進而解決研磨顫振的問題，并利于研磨管理人員判斷 砂輪是否符合所需。借此，使用者可輕易地評估砂輪質(zhì)量、工件特性和研磨動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。


圖1顯示研磨動態(tài)剛性模擬示意圖2顯示研磨動態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖3顯示本發(fā)明研磨系統(tǒng)特征方程式的奈氏圖4顯示本發(fā)明砂輪研磨參數(shù)的估計方法的示意圖5顯示本發(fā)明在工件的表面形成螺旋磨削紋路的工藝示意圖6A到6C顯示本發(fā)明測量漸擴螺旋磨削紋路的寬度和磨削深度的示意圖
圖7顯示本發(fā)明工件的被磨耗體積的示意圖；以及
圖8顯示本發(fā)明利用工藝剛性辨識模型計算工藝剛性的示意圖。
具體實施例方式
圖1顯示研磨動態(tài)剛性模擬示意圖；圖2顯示研磨動態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。其中， 動態(tài)模式的相關(guān)參數(shù)說明如下，km 機臺靜剛性；k。砂輪表面的接觸剛性；ks 砂輪磨耗剛
5性；kw 工件研磨剛性；TS 砂輪旋轉(zhuǎn)周期；TW 工件旋轉(zhuǎn)周期；GS，Gw 砂輪和結(jié)構(gòu)動態(tài)函數(shù)； dm 砂輪與工件的相對位移量；ds 砂輪總磨耗量；dw 工件總磨耗量；砂輪瞬間磨耗量； ,dw 工件瞬間磨耗量；df 總研磨進給；f,徑向研磨力。其中，在圖1中，砂輪表面的接觸剛 性、砂輪磨耗剛性和工件研磨剛性分別以等效的彈簧k。、ks和kw表示。配合參考圖1和圖2，其中工件的研磨、砂輪的磨耗、砂輪的變形以及機臺的變形 均會影響研磨動態(tài)系統(tǒng)，而影響研磨動態(tài)系統(tǒng)的參數(shù)包括機臺靜剛性km、砂輪表面的接觸 剛性k。、工件研磨剛性kw和砂輪磨耗剛性ks，其中k。、kw和ks簡稱為工藝剛性。當給予總研磨進給df時，所產(chǎn)生的徑向研磨力f；會同時影響工件的研磨、砂輪的 磨耗、砂輪的變形以及機臺的變形。其中，工件研磨和砂輪磨耗會因工件旋轉(zhuǎn)和砂輪旋轉(zhuǎn)而 有再生效應(yīng)產(chǎn)生(即，圖2中的e—G和)。前次研磨下的量與當次研磨的量有一相位 差時，此相位差造成研磨厚度不平均和研磨力動態(tài)變化，因此造成振動行為，而產(chǎn)生再生效 應(yīng)。其中砂輪再生效應(yīng)和工件再生效應(yīng)可能將研磨系統(tǒng)的極點往右半平面移動， 使研磨系統(tǒng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)(即發(fā)生研磨顫振)，因此砂輪和工件的再生效應(yīng)將是影響 研磨顫振的主因。圖2的研磨動態(tài)系統(tǒng)的傳輸函式表示如下式(1)
Hs)=_！_df ——1^- + ~+ + +丄
KiI-μ^) ks{\-e-^) LA K⑴其中(ι)式的特征方程式為
(1 1 1 L 1 1 )….、(2)在此，函數(shù)F(S)用以表示徑向研磨力fr，G = Gw+Gs，其可視為l/km。再將⑵式 繪制成奈氏圖，如圖3所示。其中，當圖3中左半部的特征直線Ll與右半部的研磨動態(tài)系 統(tǒng)的傳輸函式的弧線Cl相交時，即產(chǎn)生動態(tài)不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此，控制研磨穩(wěn)定與否在于左 半部特征直線Ll與右半部研磨動態(tài)系統(tǒng)的傳輸函式的弧線Cl的距離Dl，S卩，當砂輪表面 的接觸剛性k。、工件研磨剛性kw和砂輪磨耗剛性ks等工藝剛性越小時，研磨動態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)
1 1 1
定，反之則研磨動態(tài)系統(tǒng)越不穩(wěn)定。在圖3中，所述距離Dl的值為;^ + i + i本發(fā)明砂輪研磨參數(shù)的估計方法可以準確地估計出研磨動態(tài)系統(tǒng)的砂輪表面的 接觸剛性k。、工件研磨剛性kw和砂輪磨耗剛性ks，以解決研磨顫振的問題，并且利于研磨管 理人員判斷砂輪是否符合所需。圖4顯示本發(fā)明砂輪研磨參數(shù)的估計方法的示意圖。所述砂輪研磨參數(shù)的估計方 法可用以估計研磨機臺的砂輪的研磨參數(shù)，其中所述研磨機臺具有機臺研磨靜剛性，其中， 所述機臺研磨靜剛性可經(jīng)由剛性測量實驗測得。參考步驟S41，沿第一方向根據(jù)設(shè)定總研磨進給，以所述砂輪研磨工件(例如工 輥)，且在所述工件的表面形成螺旋磨削紋路，其中所述砂輪的圓周具有砂輪線速，所述工 件的圓周具有工件線速，所述第一方向是從所述工件的頭端到尾端的方向，且位于所述頭端的所述螺旋磨削紋路具有漸擴螺旋磨削紋路。其中，當所述砂輪沿所述第一方向研磨所 述工件，剛開始切入所述工件所形成所述螺旋磨削紋路的第一圈紋路，會在所述工件表面 形成連續(xù)寬度變化的研磨深度，此即為所述漸擴螺旋磨削紋路。在步驟S41中，其根據(jù)圓周率、所述砂輪的直徑和轉(zhuǎn)速計算所述砂輪線速，以及根 據(jù)圓周率、所述工件的直徑和轉(zhuǎn)速計算所述工件線速。所述砂輪線速可以下式(3)表示Vs = π XDsXfs(3)所述工件線速可以下式(4)表示Vw = π XDwXfw(4)在(3)和⑷式中，π為圓周率；DS為砂輪直徑；fs為砂輪轉(zhuǎn)速；DW為工件直徑； fw為工件轉(zhuǎn)速。另外，在步驟S41中，所述砂輪以相對移動速度沿所述第一方向移動，且所述工件 表面的被磨削部分不重疊，使得所述工件的表面形成所述螺旋磨削紋路。圖5顯示本發(fā)明在工件的表面形成螺旋磨削紋路的工藝示意圖，其中所述工件51 為工輥。配合參考圖4和圖5，在本實施例中，步驟S41包括步驟S411，在所述工件51的 所述頭端511標記研磨原點Xtl ；和步驟S412，從所述研磨原點Xtl沿所述第一方向(如圖5 上方平行于所述工輥的箭頭所示)以所述砂輪52研磨所述工件51，以形成所述螺旋磨削紋 路512。優(yōu)選地，在步驟S411之前另外包括修整所述砂輪52和所述工件51表面的步驟。在修整所述砂輪52和所述工件51表面后，以所述砂輪52接觸所述工件51并記 錄X坐標，以作為所述研磨原點Xtl (如圖5(a)所示)，然后退出所述砂輪52 (如圖5(b)和 5(c)所示)。接著，所述砂輪52移到預(yù)設(shè)的研磨深度df (總研磨進給)位置，此時的χ坐 標的值必須設(shè)為Xcrdf(如圖5(d)所示)，。最后，根據(jù)設(shè)定的所述工件51的轉(zhuǎn)速、所述砂 輪52的轉(zhuǎn)速以及車架(圖未示出)速度沿所述第一方向進行研磨，以在所述工件51的表 面形成所述螺旋磨削紋路512 (如圖5(e)所示)。圖6A到6C顯示本發(fā)明測量漸擴螺旋磨削紋路的寬度和磨削深度的示意圖。配合 參考圖6A到6C和步驟S42，根據(jù)所述第一方向測量所述漸擴螺旋磨削紋路512的第一寬度 W1和第二寬度w2，以及測量相對于所述第一寬度W1和所述第二寬度W2位置的所述工件51 的第一磨削深度Cl1和第二磨削深度d2。在本實施例中，步驟S42包括步驟S421，從所述工 件51的所述頭端511的側(cè)面周緣，沿所述第一方向測量所述第一寬度W1和所述第一磨削 深度Cl1 (如圖6B所示)；步驟S422，旋轉(zhuǎn)所述工件51 —角度，而優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)角度為150度； 和步驟S423，從所述工件51的所述頭端511的側(cè)面周緣，沿所述第一方向測量所述第二寬 度W2和所述第二磨削深度d2 (如圖6C所示)。其中，本發(fā)明以距離測量儀器測量所述第一寬度W1和所述第一磨削深度Cl1以及所 述第二寬度W2和所述第二磨削深度d2，且所述距離測量儀器可為位移計。優(yōu)選地，所述距 離測量儀器的探頭接近剛開始切入所述工件的位置。參考步驟S43，根據(jù)所述砂輪的被磨耗體積和所述工件的被磨耗體積計算磨耗比。 在本實施例中，其根據(jù)所述砂輪的寬度和所述砂輪研磨前和研磨后的直徑計算所述砂輪被 磨耗體積，以及根據(jù)所述工件的直徑、所述螺旋磨削紋路的磨削深度和寬度計算所述工件 被磨耗體積。優(yōu)選地，在步驟S43中以π磁帶(Pi-tape)測量所述砂輪研磨前和研磨后的
7直徑，且以位移計測量所述螺旋磨削紋路的磨削深度。參考圖7，其顯示本發(fā)明工件的被磨耗體積的示意圖，其中，圖7(b)中的多個矩形 長條分別對應(yīng)于圖7(a)中每一圈螺旋磨削紋路512的工件被磨耗體積。所述磨耗比r定 義為工件的被磨耗體積/砂輪的被磨耗體積。所述磨耗比r可經(jīng)由工件51的頭端511到 尾端513的所述螺旋磨削紋路512的深度變化，配合砂輪的直徑磨耗量來求取。經(jīng)計算后， 所述磨耗比r可以下式(5)表示r 二 d 、
(A21-A22)(5)其中，Dw為工件直徑，D為每道次的螺旋磨削紋路深度，Dsl為研磨前的砂輪直徑， Ds2為研磨后的砂輪直徑。參考步驟S44，根據(jù)所述機臺研磨靜剛性km、所述設(shè)定總研磨進給df、所述第一寬 度巧、所述第二寬度《2、所述第一磨削深度Cl1和所述第二磨削深度d2，計算工件研磨剛性kw， 以及根據(jù)所述機臺研磨靜剛性km、所述設(shè)定總研磨進給df、所述第一寬度W1、所述第二寬度 W2、所述第一磨削深度Cl1、所述第二磨削深度d2、所述砂輪線速^和所述工件線速Vw，計算砂 輪表面接觸剛性k。和砂輪磨耗剛性ks。在本實施例中，在步驟S44之前另外包括建立工藝剛性辨識模型的步驟，再利用 所述工藝剛性辨識模型計算所述工件研磨剛性kw、所述砂輪表面接觸剛性k。和所述砂輪磨 耗剛性ks。參考圖8，其顯示本發(fā)明利用工藝剛性辨識模型計算工藝剛性的示意圖。所述辨識 模型的建立需寬度不同的兩個砂輪經(jīng)兩次加工的結(jié)果，配合已知的機臺研磨靜剛性和預(yù)設(shè) 的總研磨進給等條件，進行工藝剛性的計算。所述辨識模型所需要的條件為(1)兩個砂輪 的寬度和兩次研磨預(yù)設(shè)的總研磨進給；(2)機臺研磨靜剛性(由實驗測得)；(3)不同寬度 的兩個砂輪研磨工件的磨削深度(由研磨后的外形測量而得)。配合參考圖1、圖2和圖8，當研磨動態(tài)系統(tǒng)受到一個來自研磨時所產(chǎn)生的徑向研 磨力f；時，圖1的三個等效彈簧k。、ks和kw(分別等效于砂輪表面的接觸剛性k。、砂輪磨耗 剛性1^和工件研磨剛性kw)的總變形為dc+ds+dm+dw = df(6)將(6)式同除以徑向研磨力后可得
d +d +d +d df
^ — πcsmw 一 J----—
JrJr(7)(7)式左側(cè)的物理意義為代表砂輪表面的接觸剛性k。、砂輪磨耗剛性ks和工件研 磨剛性 <的三個彈簧的綜合撓性，因此(7)式另外可以表示為
1 1 1 1 尖— + — + — + —=—
K K K kw fr(8)當以不同寬度的砂輪進行研磨時，除了機臺靜剛性< 的值固定外，砂輪表面的接 觸剛性k。、砂輪磨耗剛性ks和工件研磨剛性< 均假設(shè)為與砂輪寬度w成正比，因此(8)式 可改寫為
81丨1丨1丨1 ^d1
wK wKu K wKu L(9)其中，k。u為單位寬度的砂輪接觸剛性，ksu為單位寬度的砂輪磨耗剛性，而km為單 位寬度的工件研磨剛性，三者的單位均為N/m-mm(牛頓/微米-厘米)。依據(jù)上述的假設(shè)所推導(dǎo)的結(jié)果，當寬度分別為巧和^的相同規(guī)格的兩個砂輪進行 研磨時，(9)式可分別寫成為(10)式和(11)式
1 1~— + ~— + W丸. W, K.
\ cu1 Jw m1J r\(10)
1 1 I _df十 - k w,k m 1 wu工1 1 \d十 k w，k m 2 wu=7r~— + ~— +
W2Kcu wIliSU ^m vvI^u Jn( 11)其中&和&2分別為兩次研磨的徑向研磨力，另外，工件研磨剛性又等于徑向研磨 力f；除以實際研磨深度D，因此可以得到(12)式和(13)式 wA=JT
(12) ^1K = 77
(13)由(10)式到(13)式并配合X磨耗比(r)，可得到工藝剛性
的辨識公式(14)式到(16)式(即工藝剛性辨識模型) df{Dx-D2)kmΚ=-7Γττ-(-r
D1D2(W1-W2)(14)
剛 k—rd^-D^_
C rVsdf [D2W2 -D1W1) +DlD2(Wl-W2)(FV^Vw)(15)
k ^rdf(Dx-P2)kmVs
S DxD2{w,-W2)Vw(16)
由辨識公式推導(dǎo)的結(jié)果得知，工藝剛性的計算需要兩次不同寬度所研磨的實際深度。本發(fā)明僅需進行一次研磨工藝，其中，在步驟S41中，當所述砂輪沿所述第一方向 研磨所述工件，剛開始切入所述工件所形成所述螺旋磨削紋路的第一圈紋路，會在所述工 件表面形成連續(xù)寬度變化的研磨深度的漸擴螺旋磨削紋路，并且，在步驟S42中，測量得所 述漸擴螺旋磨削紋路的所述第一寬度W1和所述第二寬度《2，以及測量相對于所述第一寬度 W1和所述第二寬度W2位置的所述工件的所述第一磨削深度Cl1和所述第二磨削深度d2，再配 合上述的(3)式到(5)式和(14)式到(16)式，即可同時獲得工藝剛性和磨耗比。另外，在步驟S44之后另外包括根據(jù)所述工件研磨剛性<、所述砂輪表面接觸剛性 k。和所述砂輪磨耗剛性ks調(diào)控研磨工藝的穩(wěn)定性的步驟，即，在計算求得所述工件研磨剛 性<、所述砂輪表面接觸剛性k。和所述砂輪磨耗剛性ks之后，配合(1)式和(2)式并繪制
9成奈氏圖，據(jù)以判斷砂輪是否符合所需，確保研磨動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以解決研磨顫振的問題。本發(fā)明砂輪研磨參數(shù)的估計方法僅需進行一次研磨工藝，即可通過測量工件研磨 后的表面幾何尺寸，鑒別出工件研磨剛性、砂輪表面接觸剛性和砂輪磨耗剛性，以了解影響 研磨過程動態(tài)特性的相關(guān)工藝參數(shù)，進而解決研磨顫振的問題，并利于研磨管理人員判斷 砂輪是否符合所需。借此，使用者可輕易地評估砂輪質(zhì)量、工件特性和研磨動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。上述實施例僅為了說明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明。因此所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神的情況下對上述實施例進行修改和變化。本發(fā)明的權(quán)利 范圍應(yīng)如所附權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
一種估計砂輪研磨參數(shù)的方法，其用以估計研磨機臺的砂輪的研磨參數(shù)，其中所述研磨機臺具有機臺研磨靜剛性，所述方法包括以下步驟(a)沿第一方向根據(jù)設(shè)定總研磨進給，用所述砂輪研磨工件，且在所述工件的表面形成螺旋磨削紋路，其中所述砂輪的圓周具有砂輪線速，所述工件的圓周具有工件線速，所述第一方向是從所述工件的頭端到尾端的方向，且位于所述頭端的所述螺旋磨削紋路具有漸擴螺旋磨削紋路；(b)根據(jù)所述第一方向測量所述漸擴螺旋磨削紋路的第一寬度和第二寬度，以及測量相對于所述第一寬度和所述第二寬度位置的所述工件的第一磨削深度和第二磨削深度；(c)根據(jù)所述砂輪的被磨耗體積和所述工件的被磨耗體積計算磨耗比；以及(d)根據(jù)所述機臺研磨靜剛性、所述設(shè)定總研磨進給、所述第一寬度、所述第二寬度、所述第一磨削深度和所述第二磨削深度，計算工件研磨剛性，以及根據(jù)所述機臺研磨靜剛性、所述設(shè)定總研磨進給、所述第一寬度、所述第二寬度、所述第一磨削深度、所述第二磨削深度、所述砂輪線速和所述工件線速，計算砂輪表面接觸剛性和砂輪磨耗剛性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述機臺研磨靜剛性經(jīng)由剛性測量實驗測得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中根據(jù)圓周率、所述砂輪的直徑和轉(zhuǎn)速 計算所述砂輪線速，以及根據(jù)圓周率、所述工件的直徑和轉(zhuǎn)速計算所述工件線速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中，所述砂輪以相對移動速度沿所述第 一方向移動，其中所述工件表面的被磨削部分不重疊，使得所述工件的表面形成所述螺旋 磨削紋路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括以下步驟(al)在所述工件的所述頭端標記研磨原點；以及(a2)從所述研磨原點沿所述第一方向以所述砂輪研磨所述工件，以形成所述螺旋磨削 紋路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在步驟(al)之前另外包括修整所述砂輪和所述工 件表面的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)包括以下步驟(bl)從所述工件的所述頭端的側(cè)面周緣，沿所述第一方向測量所述第一寬度和所述第 一磨削深度；(b2)旋轉(zhuǎn)所述工件一角度；以及(b3)從所述工件的所述頭端的側(cè)面周緣，沿所述第一方向測量所述第二寬度和所述第 二磨削深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在步驟(bl)和(b3)中用距離測量儀器測量所述 第一寬度和所述第一磨削深度以及所述第二寬度和所述第二磨削深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述距離測量儀器為位移計。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述距離測量儀器的探頭接近剛開始切入所述 工件的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在步驟(b2)中旋轉(zhuǎn)所述工件150度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(c)中根據(jù)所述砂輪的寬度和所述砂輪研 磨前和研磨后的直徑計算所述砂輪被磨耗體積，以及根據(jù)所述工件的直徑、所述螺旋磨削紋路的磨削深度和寬度計算所述工件被磨耗體積。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中用π磁帶測量所述砂輪研磨前和研磨后的直徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中用位移計測量所述螺旋磨削紋路的磨削深度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(d)之前另外包括建立工藝剛性辨識模型 的步驟，在步驟(d)中利用所述工藝剛性辨識模型計算所述工件研磨剛性、所述砂輪表面 接觸剛性和所述砂輪磨耗剛性。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(d)之后另外包括根據(jù)所述工件研磨剛 性、所述砂輪表面接觸剛性和所述砂輪磨耗剛性調(diào)控研磨工藝的穩(wěn)定性的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的砂輪研磨參數(shù)估計方法僅需進行一次研磨工藝，通過測量工件表面的第一圈螺旋磨削紋路的第一寬度和第二寬度，以及相對于所述第一寬度和所述第二寬度位置的第一和第二磨削深度，即可同時獲得磨耗比以及影響研磨過程動態(tài)特性的工件研磨剛性、砂輪表面接觸剛性和砂輪磨耗剛性。借此，使用者可容易地評估砂輪質(zhì)量、工件特性和研磨動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以解決研磨顫振的問題，并且利于研磨管理人員判斷砂輪是否符合所需。
文檔編號G01N19/06GK101900665SQ200910143050
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者吳崇勇, 張煌權(quán), 王俊志, 陳國華 申請人:中國鋼鐵股份有限公司