一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法

本发明涉及双面研磨领域，特别是涉及一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法。

背景技术：

1、双面研磨机是加工薄壁平面件最有效的装置之一，具有加工效率高和加工变形小两大显著优势。

2、双面研磨工艺主要用于加工两面平行的晶体或其它机械零件，可满足较高的平面度、平行度要求。双面研磨工艺中，工件在与研磨盘表面的相互作用下实现材料去除。在双面研磨工艺中，工件在上研磨盘、下研磨盘与行星轮的摩擦作用下发生无规则自转。根据preston方程，局部材料去除速率与线性速度成正比关系，因此，在同一工件表面上，各区域的表面线性速度不一致，直接影响各区域的材料去除率，各区域材料去除率不均匀就会影响到工件表面的平面度、平行度等工艺指标。由此可见，工件无规则自转是影响加工效果的的重要因素之一。而加工过程中，工件处于上研磨盘与下研磨盘之间，无法直接观测到工件，无法得到无规则运动的角速度。无法建立工件转速与工艺指标之间的联系。目前转速检测方法主要针对磁电式或磁敏式，被测物体必须具备电磁特性，对物体的材料有一定的要求。同时，现存测量方法主要针对单面研磨工艺，对于双面研磨工艺而言，该测量方法不适用。

3、中国专利cn 114994354 a公开了一种金属工件转速检测装置及其检测方法，基于感应电流计算转换获得金属工件的实时转速。该方法可以实现实时测量旋转金属物体的转速，对于实时转速需求场景具有重要作用，但是该方法测量对象局限于金属物体，且测量装置较为复杂,并且由于被测物体需要接入电路，该方法不适用于双面研磨机，适用对象有限。

4、中国专利cn 216216387 u公开了一种基于霍尔感应的电容电机转速控制系统，该系统可以实时检测霍尔元件的转轴转速，从而进行精确调整。但该方法只针对有特殊性质的霍尔元件，同时要求原件的转轴固定，双面研磨机中薄壁平面件无固定转轴，因此该方法不适用于双面研磨机中薄壁平面件的转速测量。

5、中国专利cn 215665376 u公开了一种接触式转速传感器测量装置，该装置将旋转物体的转速转换为电量输出，通过磁敏电阻作为检测元件，可以间接计算工件的转速，具有精确测量的优点，但该测量方法是一种接触式的测量，需要将传感器与工件连接，且被测物体上需安装带有凸起(或凹陷)的磁性或导磁材料，不便于操作在双面研磨机中，操作流程较为繁琐。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种操作简便、不干涉实际加工的用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，包括以下步骤：

3、a、在下磨盘下的机床主体底部安装x射线发射器，研磨盘上侧安装x射线接收器；

4、所述机床主体至少包括床身、操作面板、上研磨盘、行星轮和下研磨盘；

5、b、选择特征点

6、如果工件是类圆形工件，则转步骤b1，如果工件是圆形工件，则转步骤b2；

7、b1、对于类圆形工件，选取工件的直边端点作为特征点；转步骤c；

8、b2、对于圆形工件，在工件外圈粘接牺牲环，并在牺牲环上裁去一个缺角，选择缺角作为特征点。

9、c、设置固定的采样间隔t；在初始时刻，x射线发射器发射一次x射线，x射线接收器记录一次特征点的角度；之后，每隔一个采样间隔t，x射线发射器发射一次x射线，x射线接收器记录一次特征点的角度；并将测得的角度传输至处理器进行速度计算，计算公式如下：

10、设第i个采样间隔的角度为第i-1个采样间隔的角度为则第i个采样间隔的角位移为该采样间隔内的平均角速度为

11、进一步地，所述采样间隔t为0.1-0.5s。

12、进一步地，所述x射线发射器与x射线接收器对齐，即中心线位于同一条垂直线上。

13、进一步地，所述机床主体外侧安装保护帘，保护帘为四块，安装在机床主体后方的两块固定，位于操作侧的两块具有移动功能。更换工件时，打开操作侧的两块保护帘，漏出研磨区域。研磨时，关闭操作侧的两块保护帘。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、1、由于本发明采用了x射线发射器与x射线接收器测量数据，与传统的的金属工件测速法相比，本发明对工件的材质没有有特定要求，同时不需要将被测工件接入电路，具有操作简便的优点。

16、2、由于本发明提供在圆形工件加装的牺牲环上标记的方法，与现有的在工件上添加凸起(或凹陷)的磁性材料的标记方法相比，在不干涉加工的同时保证了工件的完整性。

17、3、由于本发明添加了保护帘，可以有效隔离x光对人体的辐射，最大程度上保证操作者的安全。

技术特征：

1.一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，其特征在于：所述采样间隔t为0.1-0.5s。

3.根据权利要求1所述一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，其特征在于：所述x射线发射器(7)与x射线接收器(6)对齐，即中心线位于同一条垂直线上。

4.根据权利要求1所述一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，其特征在于：所述机床主体外侧安装保护帘(8)，保护帘(8)为四块，安装在机床主体后方的两块固定，位于操作侧的两块具有移动功能；更换工件(2)时，打开操作侧的两块保护帘(8)，漏出研磨区域；研磨时，关闭操作侧的两块保护帘(8)。

技术总结
本发明公开了一种用于双面研磨工艺的工件自转速度的检测方法，包括以下步骤：安装X射线发射器和X射线接收器；选择特征点；进行速度计算。由于本发明采用了X射线发射器与X射线接收器测量数据，与传统的的金属工件测速法相比，该方法对工件的材质没有有特定要求，同时不需要将被测工件接入电路，具有操作简便的优点。由于本发明提供在圆形工件加装的牺牲环上标记的方法，与现有的在工件上添加凸起(或凹陷)的磁性材料的标记方法相比，在不干涉加工的同时保证了工件的完整性。由于本发明添加了保护帘，可以有效隔离X光对人体的辐射，最大程度上保证操作者的安全。

技术研发人员：夏常清,王玉瑶,李昊坦,刘芳孜,郭江,连佳乐,高菲
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16