[发明专利]平面磨削工件表面粗糙度计算方法

权利要求书

1.一种平面磨削工件表面粗糙度计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)采集平面磨削过程中的声发射信号：将声发射传感器安装在工件承载板上，通过数据采集系统采集每次磨削过程中的声发射信号；

2)对步骤1)中采集到的声发射信号进行处理：先通过巴特沃斯带通滤波器滤除步骤1)中采集到的声发射信号中的干扰信号，然后对信号进行傅里叶变换，提取每次磨削过程中的谐波频率及对应的振幅；

3)建立平面工件表面形貌模型：令砂轮与工件第一次接触点为信号坐标的起始点，且砂轮相对于工件移动的方向为正方向；第二次砂轮相对于工件的移动方向为负方向，砂轮对工件每次磨削是多个正弦波形的叠加，建立平面工件轮廓轨迹方程为：

当工件被磨削奇数次λ时，即λ＝2k+1，k＝0，1，2......，工件表面的形貌为：

式中：a_ij为按正方向第j次磨削时声发射信号中提取的第i个谐波频率的振幅，f_ij为按正方向第j次磨削时声发射信号中提取的第i个谐波频率，b_ij为按负方向第j次磨削时声发射信号中提取的第i个谐波频率的振幅，f′_ij为按负方向第j次磨削时声发射信号中提取的第i个谐波频率，n为与声发射信号采集频率相关的常数，m为第j次磨削时声发射信号中提取的谐波频率的个数，t为每磨削一次砂轮与工件的接触时间，T为砂轮磨削工件一次所用的时间，l为工件的长度，v为砂轮与工件的相对移动速度；

当工件被磨削偶数次λ时，即λ＝2k，k＝0，1，2......，工件表面的形貌为：

4)平面工件表面粗糙度计算：

根据轮廓的表面粗糙度Ra的理论计算式得平面磨削工件的表面粗糙度表达式为：

当工件被磨削奇数次λ时，即λ＝2k+1，k＝0，1，2......，

当工件被磨削偶数次λ时，即λ＝2k，k＝0，1，2......，

将步骤2)提取的谐波频率和振幅代入到Ra或Ra′，则可求出当工件被磨削奇数次或偶数次时工件的表面粗糙度。