CN102528664A - 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置 - Google Patents

磨削砂轮表面磨粒温度测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102528664A
CN102528664A CN2012100065242A CN201210006524A CN102528664A CN 102528664 A CN102528664 A CN 102528664A CN 2012100065242 A CN2012100065242 A CN 2012100065242A CN 201210006524 A CN201210006524 A CN 201210006524A CN 102528664 A CN102528664 A CN 102528664A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grinding
optical fiber
infrared optical
temperature measuring
abrasive particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100065242A
Other languages
English (en)
Inventor
迟玉伦
李郝林
朱欢欢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN2012100065242A priority Critical patent/CN102528664A/zh
Publication of CN102528664A publication Critical patent/CN102528664A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，包括红外光纤传感器，信号处理装置，反光片，非接触式光电传感器，数据采集卡，计算机。光电传感器的反光片粘贴在砂轮法兰外端面上，且对应反光片处设置一个非接触式光电传感器，非接触式光电传感器与数据采集卡连接；红外光纤传感器安装在靠近砂轮与工件的磨削接触区，红外光纤传感器通过信号处理装置与数据采集卡连接，数据采集卡连接计算机。本发明可测量不同型号砂轮的表面磨粒温度和磨粒分布。通过比较不同磨削参数下的砂轮磨粒实验测量结果及最大磨粒温度，可优化得到最佳的磨削工艺参数，对提高磨削效率和磨削质量有重要意义。

Description

磨削砂轮表面磨粒温度测量装置
技术领域
本发明涉及一种温度测量装置，尤其是一种用于测量磨削砂轮表面磨粒温度的测量装置。
背景技术
在精密磨削过程中，磨削砂轮表面的磨粒对砂轮磨损和切削能力有重要影响。磨削加工中所产生的部分热量会传入砂轮磨粒，过多的热量会导致磨料过早失效，同时在加工过程中热应力的循环作用，可能使结合剂与磨料之间的把持力减弱，导致磨粒的非正常脱落。如何有效测量砂轮表面磨粒温度，对提高砂轮使用寿命及提高磨削效率有着重要意义。因此，需要一种加工过程中砂轮表面磨粒温度的实时测量装置。
发明内容
本发明是要提供一种磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，用于实现加工过程中砂轮表面磨粒温度的实时测量，有效提高磨削效率和磨削质量。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，包括红外光纤传感器，信号处理装置，反光片，非接触式光电传感器，数据采集卡，计算机，其特点是：光电传感器的反光片粘贴在砂轮法兰外端面上，且对应反光片处设置一个非接触式光电传感器，非接触式光电传感器与数据采集卡连接；红外光纤传感器安装在靠近砂轮与工件的磨削接触区，红外光纤传感器通过信号处理装置与数据采集卡连接，数据采集卡连接计算机。
红外光纤传感器的测头垂直于砂轮表面，且红外光纤传感器的测头与砂轮表面距离为100um。
数据采集卡的采样频率为                                               
Figure 341442DEST_PATH_IMAGE002
=100kHz。
本发明的有益效果是：
本发明可测量不同型号砂轮的表面磨粒温度和磨粒分布。通过比较不同磨削参数下的砂轮磨粒实验测量结果及最大磨粒温度，可优化得到最佳的磨削工艺参数，对提高磨削效率和磨削质量有重要意义。
本发明使用红外光纤传感器和光电传感器对砂轮表面磨粒的温度进行测量，能取得很好的效果。
附图说明
图1是磨削砂轮表面磨粒温度测量装置示意图；
图2是红外光纤传感器安装示意图；
图3是砂轮表面磨粒温度测量结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一说明。
如图1所示，本发明的磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，包括红外光纤传感器3，信号处理装置4，反光片5，非接触式光电传感器6，数据采集卡7，计算机8等，
光电传感器的反光片5粘贴在砂轮法兰10外端面b上，且对应反光片5处设置一个非接触式光电传感器6，非接触式光电传感器6与数据采集卡7连接；红外光纤传感器3安装在靠近砂轮2与工件9的磨削接触区，红外光纤传感器3通过信号处理装置4与数据采集卡7连接，数据采集卡7连接计算机8。
红外光纤传感器3的工作原理是利用光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上转变为相应的电信号，经放大器和信号处理转换成被测目标的温度值。光纤的应用可使红外技术在恶劣的条件下进行测量。
为准确识别修整砂轮2旋转每周的同一位置以红外光纤传感器3采集砂轮2每转数据都是从同一起点开始，如图1所示，在砂轮2侧面安装一个高频响应的非接触式光电传感器6来进行识别，每当砂轮2旋转到此位置时该非接触式光电传感器6便发出一个触发信号，计算处理该触发信号用来控制结束砂轮2本周红外光纤传感器3信号数据采集及开始砂轮2下一周红外光纤传感器3信号数据采集。
在磨削加工之前，为有效采集磨削加工过程中的砂轮表面磨粒温度信号，如图2所示，选用红外光纤传感器3的光纤长度为2m；红外光纤传感器3测头安装在尽量靠近砂轮2与工件9的磨削接触区，并且红外光纤传感器3测头应安放在砂轮2磨粒切削后的旋出方向一侧；红外光纤传感器3测头的安放应垂直于砂轮2表面，并调节测头与砂轮2表面距离为100um。
将红外光纤传感器3和光电传感器6连接到数据采集卡7后，再连接到计算机8。设定声发射信号数据采集卡的采样频率为
Figure 258583DEST_PATH_IMAGE002
=100kHz。
测量时，启动机床，设置砂轮2转速为Vs，工件转速为Vw和磨削深度为ap进行磨削加工实验，通过计算机8记录测试的磨削区温度值。利用MATLAB软件处理计算砂轮表面磨粒的温度信号及光电传感器信号,如图3所示，为实验磨削砂轮旋转一周的表面磨粒温度测量结果。该磨粒温度分布情况也反应了切削磨粒沿砂轮圆周的分布特征；最大磨粒温度Tmax对砂轮性能有直接影响也是优化磨削参数的重要依据；通过多次测量比较不同时期的砂轮磨粒温度及分布，可有效反应出砂轮表面磨粒的磨损变化状态。

Claims (3)

1.一种磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，包括红外光纤传感器（3），信号处理装置（4），反光片（5），非接触式光电传感器（6），数据采集卡（7），计算机（8），其特征在于：所述光电传感器的反光片（5）粘贴在砂轮法兰（10）外端面（b）上，且对应反光片（5）处设置一个非接触式光电传感器（6），非接触式光电传感器（6）与数据采集卡（7）连接；红外光纤传感器（3）安装在靠近砂轮（2）与工件（9）的磨削接触区，红外光纤传感器（3）通过信号处理装置（4）与数据采集卡（7）连接，数据采集卡（7）连接计算机（8）。
2.根据权利要求1所述的磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，其特征在于：所述红外光纤传感器（3）的测头垂直于砂轮（2）表面，且红外光纤传感器（3）的测头与砂轮（2）表面距离为100um。
3.根据权利要求1所述的磨削砂轮表面磨粒温度测量装置，其特征在于：所述数据采集卡（7）的采样频率为                                               
Figure 2012100065242100001DEST_PATH_IMAGE002
=100kHz。
CN2012100065242A 2012-01-11 2012-01-11 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置 Pending CN102528664A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100065242A CN102528664A (zh) 2012-01-11 2012-01-11 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100065242A CN102528664A (zh) 2012-01-11 2012-01-11 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102528664A true CN102528664A (zh) 2012-07-04

Family

ID=46337352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100065242A Pending CN102528664A (zh) 2012-01-11 2012-01-11 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102528664A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018040A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 清华大学 一种汽车驱动桥总成锥齿轮支承刚性测试系统
WO2015010460A1 (zh) * 2013-07-24 2015-01-29 中国矿业大学 一种油液金属磨粒在线监测系统及其监测方法
CN108426537A (zh) * 2018-01-30 2018-08-21 华侨大学 一种基于线阵相机的在位砂轮快速全场检测方法及系统
CN109648478A (zh) * 2019-01-30 2019-04-19 华侨大学 一种在线监测砂轮磨钝状态的方法及其装置
CN110774102A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 广东博智林机器人有限公司 一种打磨点定位系统及定位方法
CN112146770A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 华北电力大学 一种基于共焦点反射原理的被动式辐射测温装置及方法
CN115106948A (zh) * 2022-07-14 2022-09-27 苏州市九研超硬材料有限公司 温敏控温砂轮

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014999A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨装置及び研磨方法
CN1520348A (zh) * 2001-06-26 2004-08-11 ��ķ�о����޹�˾ 用于化学机械抛光的端点检测系统
CN102172893A (zh) * 2011-02-25 2011-09-07 上海理工大学 砂轮修整形貌可视化监测装置及其监测方法
CN202517375U (zh) * 2012-01-11 2012-11-07 上海理工大学 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1520348A (zh) * 2001-06-26 2004-08-11 ��ķ�о����޹�˾ 用于化学机械抛光的端点检测系统
JP2004014999A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨装置及び研磨方法
CN102172893A (zh) * 2011-02-25 2011-09-07 上海理工大学 砂轮修整形貌可视化监测装置及其监测方法
CN202517375U (zh) * 2012-01-11 2012-11-07 上海理工大学 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
尤芳怡，徐西鹏: "红外测温技术及其在磨削温度测量中的应用", 《华侨大学学报》, vol. 26, no. 4, 20 October 2005 (2005-10-20), pages 338 - 342 *
张冬梅，刘传绍等: "磨削温度理论研究的现状与进展", 《工具技术》, vol. 40, no. 5, 20 May 2006 (2006-05-20), pages 6 - 9 *
徐鸿钧: "磨削温度的测量技术", 《磨料磨具与磨削》, no. 6, 27 December 1986 (1986-12-27), pages 38 - 46 *
曾盛绰: "光纤红外测温仪的研制及其在磨削区温度测量中的应用研究", 《金刚石与磨料磨具工程》, no. 5, 30 October 2001 (2001-10-30), pages 47 - 49 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018040A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 清华大学 一种汽车驱动桥总成锥齿轮支承刚性测试系统
CN103018040B (zh) * 2012-12-07 2015-01-14 清华大学 一种汽车驱动桥总成锥齿轮支承刚性测试系统
WO2015010460A1 (zh) * 2013-07-24 2015-01-29 中国矿业大学 一种油液金属磨粒在线监测系统及其监测方法
CN108426537A (zh) * 2018-01-30 2018-08-21 华侨大学 一种基于线阵相机的在位砂轮快速全场检测方法及系统
CN109648478A (zh) * 2019-01-30 2019-04-19 华侨大学 一种在线监测砂轮磨钝状态的方法及其装置
CN109648478B (zh) * 2019-01-30 2024-02-23 华侨大学 一种在线监测砂轮磨钝状态的方法及其装置
CN110774102A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 广东博智林机器人有限公司 一种打磨点定位系统及定位方法
CN110774102B (zh) * 2019-11-04 2021-07-27 广东博智林机器人有限公司 一种打磨点定位系统及定位方法
CN112146770A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 华北电力大学 一种基于共焦点反射原理的被动式辐射测温装置及方法
CN115106948A (zh) * 2022-07-14 2022-09-27 苏州市九研超硬材料有限公司 温敏控温砂轮
CN115106948B (zh) * 2022-07-14 2024-03-15 苏州市九研超硬材料有限公司 温敏控温砂轮

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102528664A (zh) 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置
CN101829951B (zh) 外圆磨削工件表面质量可视化实时监测方法
CN207915123U (zh) 一种可调节超声波振子空间位置的超声振动机构及装置
CN202029036U (zh) 一种用于砂轮修整形貌监测装置
CN202517375U (zh) 磨削砂轮表面磨粒温度测量装置
US7869896B2 (en) Tangential grinding resistance measuring method and apparatus, and applications thereof to grinding condition decision and wheel life judgment
CN105445132A (zh) 新型超声振动辅助单颗磨粒划刻试验装置及试验方法
CN206540516U (zh) 一种带槽划片刀非接触式测高装置
CN105352420A (zh) 一种tbm滚刀磨损在线实时监测装置及监测方法
CN108426665B (zh) 基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测与报警装置
CN105345663A (zh) 一种可实时监控磨削工况的砂轮装置
CN102935496A (zh) 一种便携式连铸坯表面测温装置及测温方法
CN104608800A (zh) 基于激光超声车轮缺陷非接触探伤在线检测装置
CN102172893A (zh) 砂轮修整形貌可视化监测装置及其监测方法
EP3667021A3 (en) Determining a moment weight of a component based on measured surface geometry/solid model of the component
CN102430978A (zh) 一种无心式内圆磨削磨削力在线测量装置及其测量方法
CN102928337A (zh) 一种回转体零件的高速磨削特性分析测试装置及方法
CN107966388B (zh) 一种随动式单层砂轮磨粒分布特性检测方法及其装置
CN106168497A (zh) 一种硬态车削机床稳定性综合检测系统
TW200518877A (en) Grinding device and grinding method
Brinksmeier et al. Wheel based temperature measurement in grinding
CN110774102A (zh) 一种打磨点定位系统及定位方法
CN102554780A (zh) 金属结合剂砂轮磨削径向跳动的测量装置
CN205111585U (zh) 一种可实时监控磨削工况的砂轮装置
CN202517373U (zh) 金属结合剂砂轮磨削径向跳动的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120704