[发明专利]用于精密加工的多通道数据处理与监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理与现场性能量监控装置，尤其是涉及一种用于精密加工环境的多通道数据处理及监控装置。

背景技术

目前，精密、超精密技术在我国的应用已不再局限于国防尖端和航空航天等少数领域，它已扩展到国民经济的许多领域，应用规模也有较大增长。计算机、现代通信、影视传播等行业都需要精密、超精密加工设备作为其迅速发展的支撑条件。计算机磁盘、录像机磁头、激光打印机的多面棱镜、复印机的感光筒等零部件的精密、超精密加工，采用的都是高效的大批量自动化生产方式。

美国、英国、日本、德国、荷兰等发达国家的精密、超精密加工技术居世界前列。这方面的技术不仅用于军事部门，也大量用于民用产品的生产。

通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。由于生产技术的不断发展，划分的界限将逐渐向前推移，过去的精密加工对今天来说已是普通加工，因此，其划分的界限是相对的，且在具体数值上至今没有固定。

目前工业发达国家的一般企业已能稳定掌握3μm的加工精度，通常称低于此值的加工为普通精度加工，而高于此值的加工则称之为高精度加工。在高精度加工的范畴内，根据精度水平的不同，分为3个档次：

精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm的叫精密加工；

精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm的叫超精密加工，或亚微米加工；

精度为0.03μm30nm，粗糙度优于0.005μm以上的则称为纳米加工。

精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况，有时有无表面缺陷也是这一问题的核心；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。

随着现代制造业的不断发展，精密加工技术在今天显得越来越重要，精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，提高精密加工的精度已成为目前迫在眉睫的问题，同时对加工环境的要求也越来越严苛。但在精密加工过程中，不可避免地存在发热、形变、机械工作不稳定等问题，不仅会导致机械传递误差增大，工件表面加工质量低劣、加工精度降低，也会带来刀具磨损加剧、维修费用增大等一系列问题。因此，为了确保精密加工装置的加工精度，提高加工装置的工作稳定性和工件的加工质量，降低废品、次品率，开发高精度的测试系统，对加工过程中的动部件、静部件中易影响工件精度的各种环境因素进行实时监控，成了促进精密加工技术的发展，应深入研究和探讨的其中一个问题。

公开号为CN1084796的中国发明专利申请提供一种无触点表面定位测量监控装置，由机械部分、光学部分、控制电路部分及微处理器组成，机械部分以磨床为主体，以光束为探测手段，由发光管、经透镜照射到加工件上，然后通过物镜照射到光电器件上成像，由光信号变成电信号，而后输入到微处理器，其优点是采用光电控制系统，提高了加工精度，提高了工效，可用于各种机械精密加工。

发明内容

本发明的目的在于针对精密加工的要求和目前的检测系统只对精密加工过程中单一性能量进行监控的不足，提供一种用于精密加工的多通道数据处理与监控装置。

本发明设有信号采集电路、传输接口电路和控制电路；信号采集电路设有数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路；传输接口电路设有多通道接口电路、RS-232串口通信电路和无线收发设备；控制电路设有微处理器控制电路和计算机；微处理器控制电路分别接数字温度传感器、位移信号采集电路和振动信号采集电路，RS-232串口通信电路输入端接多通道接口电路输出端，无线收发设备与RS-232串口通信电路连接，RS-232串口通信电路与计算机连接。

位移信号采集电路设有位移传感器、位移信号滤波电路、位移信号放大电路和位移信号A/D转换电路，位移信号滤波电路输入端接位移传感器输出端，位移信号放大电路输入端接位移信号滤波电路输出端，位移信号A/D转换电路输入端接位移信号放大电路输出端。

振动信号采集电路设有振动传感器、振动信号滤波电路、振动信号放大电路和振动信号A/D转换电路，振动信号滤波电路输入端接振动传感器输出端，振动信号放大电路输入端接振动信号滤波电路输出端，振动信号A/D转换电路输入端接振动信号放大电路输出端。

数字温度传感器输出端、位移信号A/D转换电路输出端和振动信号A/D转换电路输出端分别接微处理器控制电路输入端。