双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的振动在线测控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的振动在线测控系统。
【背景技术】
[0002]从现行的双圆锥形圆弧光栅刻划刀具机械刃磨机理可以看出，不合理的工艺参数可能导致刀具在刃磨过程中主要以微小裂纹的脆性断裂方式去除材料，从而影响刀具刃磨质量。国内学者对这些工艺参数研宄的普遍做法是采用人工经验对金刚石刀具进行刃磨，然后离线检测，以此分析工艺参数对刀具刃磨质量的影响，这种做法的缺点是对刀具刃磨过程不关心，一旦人为因素导致选择的工艺参数不合适，刀具需要重新装夹刃磨，其过程是不可控的。考虑到双圆锥形圆弧光栅刻划刀具刃磨过程中，刃磨设备和刀具都会产生一些重要信号，如力、振动、声音、温度等，它们在一定程度上反映了刀具刃磨过程的特征，尤其是刃磨过程中刀具的振动，对刀具刃磨质量影响很大，监测刃磨过程中刀具的振动并将这种振动控制在一定范围内，对提高刀具刃磨质量意义重大。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的振动在线测控系统。
[0004]本实用新型是由信号采集处理电路、控制器和执行机构组成，信号采集处理电路与控制器电连接，控制器与执行机构电连接；
[0005]所述的信号采集处理电路是由振动传感器、第一信号放大器、自适应带通滤波器、压力传感器、第二信号放大器、光电传感器、信号调理电路、多功能采集卡构成；振动传感器与第一信号放大器电连接，第一信号放大器与自适应带通滤波器电连接，自适应带通滤波器与多功能采集卡电连接；压力传感器与第二信号放大器电连接，第二信号放大器与多功能采集卡电连接；光电传感器与信号调理电路电连接，信号调理电路与多功能采集卡电连接；多功能采集卡与控制器电连接；
[0006]所述的控制器是工控机；
[0007]所述的执行机构由两部分构成:第一部分由多功能采集卡、步进电机驱动器和步进电机构成；第二部分由多功能采集卡、直线电机驱动器和直线电机构成；多功能采集卡与步进电机驱动器电连接，步进电机驱动器与步进电机电连接；多功能采集卡与直线电机驱动器电连接，直线电机驱动器与直线电机电连接。
[0008]本实用新型的工作原理和过程是:
[0009]振动传感器采集刀具本身的振动信号，振动信号经第一信号放大器和自适应带通滤波器放大和滤波后经多功能采集卡传送至控制器；压力传感器可以监测到刀具和磨盘之间的相互作用力，并将力信号经第二信号放大器放大后通过多功能采集卡传送至控制器；光电传感器检测砂轮转速信号，经信号调理电路处理后经多功能采集卡传送至控制器；控制器根据砂轮转频对刀具振动信号进行软件滤波处理，然后对处理后的振动信号及监测到的刀具和磨盘之间的相互作用力进行综合分析，发出控制命令给直线电机驱动器和步进电机驱动器，直线电机驱动器和步进电机驱动器分别驱动直线电机及步进电机工作，调整刀具的进给量，进而控制刀具本身的振动，从而提高刀具的磨削质量。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1、提高了双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的磨削质量，批量一致性得到了保障；
[0012]2、在线调整刀具的进给量，保证了刀具振动在允许的范围内，减少了停机次数，节约了时间，提高了生产效率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]请参阅图1所示，本实施例是由信号采集处理电路1、控制器2和执行机构3组成，信号采集处理电路I与控制器2电连接，控制器2与执行机构3电连接；
[0015]所述的信号采集处理电路I是由振动传感器11、第一信号放大器12、自适应带通滤波器13、压力传感器14、第二信号放大器15、光电传感器16、信号调理电路17、多功能采集卡18构成；振动传感器11与第一信号放大器12电连接，第一信号放大器12与自适应带通滤波器13电连接，自适应带通滤波器13与多功能采集卡18电连接；压力传感器14与第二信号放大器15电连接，第二信号放大器15与多功能采集卡18电连接；光电传感器16与信号调理电路17电连接，信号调理电路17与多功能采集卡18电连接；多功能采集卡18与控制器2电连接；
[0016]所述的控制器2是工控机；
[0017]所述的执行机构3由两部分构成:第一部分由多功能采集卡18、步进电机驱动器31和步进电机32构成；第二部分由多功能采集卡18、直线电机驱动器33和直线电机34构成；多功能采集卡18与步进电机驱动器31电连接，步进电机驱动器31与步进电机32电连接；多功能采集卡18与直线电机驱动器33电连接，直线电机驱动器33与直线电机34电连接。
[0018]本实施例的工作原理和过程是:
[0019]振动传感器11米集刀具本身的振动信号，振动信号经第一信号放大器12和自适应带通滤波器13放大和滤波后经多功能采集卡18传送至控制器2 ;压力传感器14可以监测到刀具和磨盘之间的相互作用力，并将力信号经第二信号放大器15放大后通过多功能采集卡18传送至控制器2 ;光电传感器16检测砂轮转速信号，经信号调理电路17处理后经多功能采集卡18传送至控制器2 ;控制器2根据砂轮转频对刀具振动信号进行软件滤波处理，然后对处理后的振动信号及监测到的刀具和磨盘之间的相互作用力进行综合分析，发出控制命令给直线电机驱动器33和步进电机驱动器31，直线电机驱动器33和步进电机驱动器31分别驱动直线电机34及步进电机32工作，调整刀具的进给量，进而控制刀具本身的振动，从而提高刀具的磨削质量。
【主权项】
1.一种双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的振动在线测控系统，其特征在于:是由信号采集处理电路(1)、控制器(2)和执行机构(3)组成，信号采集处理电路⑴与控制器(2)电连接，控制器(2)与执行机构(3)电连接； 所述的信号采集处理电路(I)是由振动传感器(11)、第一信号放大器(12)、自适应带通滤波器(13)、压力传感器(14)、第二信号放大器(15)、光电传感器(16)、信号调理电路(17)、多功能采集卡(18)构成；振动传感器(11)与第一信号放大器(12)电连接，第一信号放大器(12)与自适应带通滤波器(13)电连接，自适应带通滤波器(13)与多功能采集卡(18)电连接；压力传感器(14)与第二信号放大器(15)电连接，第二信号放大器(15)与多功能采集卡(18)电连接；光电传感器(16)与信号调理电路(17)电连接，信号调理电路(17)与多功能采集卡(18)电连接；多功能采集卡(18)与控制器⑵电连接； 所述的控制器(2)是工控机； 所述的执行机构(3)由两部分构成:第一部分由多功能采集卡(18)、步进电机驱动器(31)和步进电机(32)构成；第二部分由多功能采集卡(18)、直线电机驱动器(33)和直线电机(34)构成；多功能采集卡(18)与步进电机驱动器(31)电连接，步进电机驱动器(31)与步进电机(32)电连接；多功能采集卡(18)与直线电机驱动器(33)电连接，直线电机驱动器(33)与直线电机(34)电连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种双圆锥形圆弧光栅刻划刀具的振动在线测控系统，其振动传感器采集刀具本身的振动信号，经放大和滤波后经多功能采集卡传送至控制器；压力传感器可以监测到刀具和磨盘之间的相互作用力，并将力信号经放大后通过多功能采集卡传送至控制器；光电传感器检测砂轮转速信号，经信号调理电路处理后经多功能采集卡传送至控制器；控制器根据砂轮转频对刀具振动信号进行软件滤波处理，然后对处理后的振动信号及监测到的刀具和磨盘之间的相互作用力进行综合分析，发出控制命令给直线电机驱动器和步进电机驱动器，直线电机驱动器和步进电机驱动器分别驱动直线电机及步进电机工作，调整刀具的进给量，进而控制刀具本身的振动，从而提高刀具的磨削质量。
【IPC分类】B24B49/00, B24B51/00
【公开号】CN204711817
【申请号】CN201520407921
【发明人】马海涛, 倪留强, 吉日嘎兰图, 李亚洲
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月13日