一．金剛石刀具磨削的工藝特點(diǎn)
金剛石刀具的磨削有其自身的工藝特點(diǎn)，比較的特點(diǎn)為是材料硬度高，導(dǎo)致砂輪在磨削過程中損耗過快，尺寸不穩(wěn)定；其二，金剛石刀具多數(shù)為車刀或刀片， 其磨削部位相對于機(jī)床的位置是不確定的（如刀片厚度的變化），引起磨削點(diǎn)的變化。 其三，磨削抗力大，使砂輪、刀具、卡具和機(jī)床組成的工藝系統(tǒng)產(chǎn)生比較大的彈性變形，從而產(chǎn)生比較大的“讓刀”現(xiàn)象。

這三個特點(diǎn)是實現(xiàn)自動化磨削的三只“擋路虎”，直接影響刀具的模削后的尺寸精度。如果不妥善解決，必然引起磨削尺寸精度和粗糙度一致性差，磨削效率低，不適合大批量生產(chǎn)。 聲控技術(shù)在金剛石工具磨床上的使用，能有效地解決這個三個問題。


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二．自適應(yīng)控制技術(shù)在粗磨時的應(yīng)用
粗磨金剛石的主要任務(wù)是：提高磨削效率，也就是盡量少地設(shè)定安全距離，減少“磨削”空氣的時間；在機(jī)床剛性能承受的范圍內(nèi)， 盡快地去除磨削余量；盡早地發(fā)現(xiàn)磨削余量已經(jīng)去除（標(biāo)志是磨削抗力減少到小）。

砂輪與金剛石刀具摩擦產(chǎn)生劇烈的聲波在工藝裝備上傳播，對聲波的監(jiān)控能準(zhǔn)確地反映出磨削狀況，如刀具與砂輪是否接觸，刀具與砂輪之間的壓力（即磨削抗力）是否消除等。如果控制系統(tǒng)能實時采集這些信息并進(jìn)行分析，使機(jī)床控制系統(tǒng)與之相適應(yīng)，這無異于給機(jī)床安裝上了一只靈敏的耳朵，使機(jī)床控制器成為一個更為智能的自適應(yīng)系統(tǒng)。事實上，該系統(tǒng)的研發(fā)也是受現(xiàn)場工人磨刀的啟發(fā)。

正常磨削的時候，有兩種情況聲波頻率是有明顯特征，一是刀具和砂輪接觸的瞬間，二是磨削達(dá)到終尺寸（磨削抗力下降為?。r，這很容易理解。前者可以作為快速進(jìn)給結(jié)束，開始磨削進(jìn)給的分界線；后者則可以作為磨削完成的標(biāo)志。

即便是在刀具與砂輪“緊密接觸”的過程中，聲波頻率的變化也能反映出刀具與砂輪之間的抗力，將這“信息”反饋給機(jī)床控制器，調(diào)整伺服的進(jìn)給速度，使磨削在相對“恒定”的抗力下完成，對于提高磨削效率，延長機(jī)床壽命具有很大的意義。



三．“對刀磨法”在精磨上的應(yīng)用
金剛石精磨的主要任務(wù)是：準(zhǔn)確而穩(wěn)定地控制磨削的終尺寸精度。砂輪磨損，刃尖磨削點(diǎn)的準(zhǔn)確定位和磨削抗力終都會影響加工精度，這些因素與機(jī)床的運(yùn)動精度無關(guān)，而是有關(guān)什么時候開始磨（即對刀點(diǎn)），磨到什么程度結(jié)束等問題，和磨削狀態(tài)的監(jiān)測是密切相關(guān)的。

盡管砂輪磨損量難以測量，而刀片高度（其影響磨削點(diǎn)位置）在一定范圍內(nèi)也是難以測量的，帶有聲控裝置的控制系統(tǒng)總能輕易地記錄下刀尖和砂輪面接觸瞬間的準(zhǔn)確位置。以此作為起點(diǎn)，進(jìn)行相對進(jìn)給就能準(zhǔn)確地控制尺寸精度，大家把這叫“對刀磨法”。當(dāng)然，“對刀磨法”的前提條件是上道工序有準(zhǔn)確的基準(zhǔn)， 或能對磨削前的尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確測量，這用CCD系統(tǒng)在線測量系統(tǒng)就能做到。在行業(yè)內(nèi)用手動機(jī)床磨刀，PCD刀具的后角（也就修光刃）的磨削工藝為：在粗磨的尺寸基礎(chǔ)上再往下磨0.02~0.03mm，以形成0.05~0.1mm的刃帶。 這和“對刀磨法”也是不謀而合的。

在磨削過程中， 砂輪還在不斷地磨損， 系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)這種磨損并進(jìn)行補(bǔ)償，將“磨削空氣”的時間壓縮為接近為零，大大地提高了磨削效率。

聲控技術(shù)在整個磨削行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，是因為這種技術(shù)能化解磨削中普遍存在的矛盾。這種矛盾在金剛石的磨削中是尤為的。



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