[发明专利]一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法

说明书

本发明提供了一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法，包括：纵向移动结构，包括横梁、滑轨电机以及机床架，机床架的顶部凹槽内通过支撑块固定安装有滑轨电机，滑轨电机的滑动块侧壁之间固定连接有横梁；横向移动结构；磨削结构；实时测量结构。本发明的一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法，在不需要破坏工件和砂轮的前提下，利用测力仪可以在磨削的过程中实时测量磨削力的大小，同时，当所测得磨削力大于所标定值，工控机可以控制磨头两侧的液压缸减小砂轮与工件之间的压力，防止磨削力过高造成工艺系统变形，提高大尺度零件的平面磨削加工精度。

技术领域

本发明涉及磨削加工技术领域，具体涉及一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法。

背景技术

随着先进制造技术的发展，对产品表面质量和精度提出了更高的要求。磨削作为一种重要的精加工和超精密加工方法，在零件制造中发挥着关键作用，其加工质量及稳定性决定着零件的服役性能与产品的可靠性。磨削力是磨削过程中的一个重要的物理量，它直接影响着磨削过程中的各种物理现象，其大小决定了磨削生产率的高低和工件表面是否被烧伤。在对大尺度零件平面磨削时，由于零件尺寸较大，很容易因在零件各个地方磨削力的不同造成零件表面各个地方的表面粗糙度值差异较大，加工精度难以控制。而在现有的研究中，大多数是针对外圆切削的切削力大小的研究，对大尺度零件平面磨削缺少实时测量磨削力并能快速响应的加工装置。因此，对一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法的研究具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种实时测量磨削压力的平面磨削装置及其压力调控方法，在不需要破坏工件和砂轮的前提下，利用所述测力仪可以在磨削的过程中实时测量磨削力的大小。同时，当所测得磨削力大于所标定值，工控机可以控制所述磨头两侧的液压缸减小砂轮与工件之间的压力，防止磨削力过高造成工艺系统变形，提高大尺度零件的平面磨削加工精度。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种实时测量磨削压力的平面磨削装置，包括：

纵向移动结构，包括横梁、滑轨电机以及机床架，所述机床架的顶部凹槽内通过支撑块固定安装有滑轨电机，所述滑轨电机的滑动块侧壁之间固定连接有横梁；

横向移动结构，包括横移套、丝杆以及丝杆电机，右侧的所述滑轨电机的滑动块通过安装架固定安装有丝杆电机，所述横梁的内壁开设有凹槽，所述横梁的凹槽侧壁通过固定连接的轴承与丝杆转动连接，所述丝杆通过螺纹槽与横移套螺纹连接，且横移套的底部与横梁的凹槽底部贴合滑动连接；

磨削结构，包括带轮电机和磨头，所述带轮电机固定安装在横移套的后端，所述磨头固定安装在横移套的前端，所述带轮电机与磨头的尾部连接；

实时测量结构，包括磨削台、工作台、机床底座、测力仪、机床架、传输导线以及电荷放大器，所述机床底座的顶部摆放有工作台，所述工作台的顶部均匀连接有用于压力检测的测力仪，所述测力仪的顶部与磨削台的底部连接，所述磨削台摆放工件，所述测力仪连接有传输导线，所述传输导线与电荷放大器连接。

进一步地，所述测力仪为两组相同的Y0°型单元晶组，一组所述Y0°型单元晶组测量横向荷载，另一组所述Y0°型单元晶组测量纵向荷载，所述Y0°型单元晶组包括两组相同的Y0°型石英晶片和一组金属电极片，所述Y0°型石英晶片对装组成，且金属电极片位于Y0°型石英晶片之间。

进一步地，所述Y0°型石英晶片同旋向的对装安装，Y0°型石英晶片的最大灵敏度方向X轴在一条直线上且方向相差180°，所述Y0°型单元晶组的最大灵敏度方向成90°直角。

进一步地，所述测力仪的空隙中填充高阻绝缘胶。