[发明专利]外圆磨削加工时间在线优化方法

摘要

本发明涉及一种外圆磨削加工时间在线优化方法，包括外圆磨削的粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段加工时间在线优化方法，其步骤为：1）磨削过程各阶段AE信号均方根值曲线的建立，2）磨削过程各阶段实际去除量的计算，3）磨削过程各阶段稳定后节点的判定，4）磨削过程各阶段加工时间的再分布计算。通过本发明能够实现当半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段达到稳定后立即进入下个阶段并在保证总去除量不变的情况下缩短了加工时间从而提高了加工效率。

主权项

1.一种外圆磨削加工时间在线优化方法，包括外圆磨削的粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段加工时间在线优化算法，其特征在于，其步骤为：1)磨削过程各阶段AE信号均方根值曲线的建立把磨削过程分为粗磨阶段：0至t1、半精磨阶段：t1至t2、精磨阶段：t2至t3和光磨阶段：t3至t4四个阶段，其中t1、t2、t3、t4分别为粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段、光磨阶段结束的时间；已知当前系统时间为常数τ，根据四个阶段AE信号RMS理论模型并生成相应的AE信号RMS曲线：①粗磨阶段：上式中τ───系统的时间常数；u1───粗磨阶段进给速度；t───时间；e───自然常数；v(t)───AE信号RMS曲线变化表达式；②半精磨阶段：上式中u2───半精磨阶段进给速度；③精磨阶段：上式中u3───精磨阶段进给速度；④光磨阶段：将各阶段进给速度、时间常数代入式(1)、(2)、(3)、(4)得到优化前的AE信号RMS曲线；2)磨削过程各阶段实际去除量的计算①优化前粗磨阶段加工时间为0至t1，计算粗磨阶段去除量r1得：②优化前半精磨阶段加工时间为t1至t2，计算半精磨阶段去除量r2得：③优化前精磨阶段加工时间为t2至t3，计算精磨阶段去除量r3得：④优化前光磨阶段加工时间为t3至t4，计算光磨阶段去除量r4得：⑤优化前总去除量r为：r＝r1+r2+r3+r4     (9)3)磨削过程各阶段稳定后节点的判定①当半精磨阶段加工时间为t1至t2时，通过计算半精磨阶段曲线斜率K2(t1+i*ts)得：K2(t1+i*ts)＝((v2‑v1)/τ)*Exp(‑(t1+i*ts‑t1)/(τ))     (10)上式中ts───时间间隔，i＝0,1,2,……，v1，v2分别代表粗磨阶段和半精磨阶段的进给速度；当第n1次计算斜率K2(t1+n1*ts)的绝对值小于等于0.001时即达到稳定，此时半精磨阶段时间变为t1至t6，其中t6为：t6＝t2‑(t1+n1*ts)     (11)②当精磨阶段加工时间为t2至t3时，通过计算精磨阶段曲线斜率K3(t2+i*ts)得：K3(t2+i*ts)＝((v3‑v2)/τ)*Exp(‑(t2+i*ts‑t2)/(τ))    (12)当第n2次计算斜率K3(t2+n2*ts)的绝对值小于等于0.001时即达到稳定，此时精磨阶段时间变为t6至t7，其中t7为：t7＝t3‑(t2+n2*ts)      (13)③当光磨阶段加工时间为t3至t4时，通过计算光磨阶段曲线斜率K4(t3+i*ts)得：K4(t3+i*ts)＝‑(v3/τ)*Exp(‑(t3+i*ts‑t3)/(τ))    (14)当第n3次计算斜率K4(t3+n3*ts)的绝对值小于等于0.001时即达到稳定，此时光磨阶段时间变为t7至t8，其中t8为：t8＝t4‑(t2+n3*ts)    (15)4)磨削过程各阶段加工时间的再分布计算根据半精磨阶段、精磨阶段、光磨阶段达到稳定后的节点算出优化后各阶段的去除量：①优化后半精磨阶段加工时间为t5至t6，计算半精磨阶段去除量l2得：②优化后精磨阶段加工时间为t6至t7，计算精磨阶段去除量l3得：③优化后光磨阶段加工时间为t7至t8，计算光磨阶段去除量l4得：④因为总去除量r保持不变，所以根据优化后半精磨阶段、精磨阶段及光磨阶段的去除量可知优化后粗磨阶段的去除量l1为：l1＝r‑l2‑l3‑l4   (19)⑤由优化后粗磨阶段的去除量l1算出优化后粗磨阶段的加工时间t5：此时优化后粗磨阶段加工时间变为0至t5。