声发射传感有助于位置控制

在制造精密金属零件(如汽车零部件)时，在整个生产过程中保持精确的磨削公差是很重要的，因此砂轮修整是一项必要的操作。理想情况下，只有当车轮的形状不符合规格时，才应该进行修整，并且不应该从车轮上取下比恢复其所需形状所需的更多的材料。

在修整过程中监测砂轮的轮廓是很困难的，因为修整通常是在大量冷却油流下进行的。这使得观察车轮轮廓的视觉技术无效。因此，为了确保质量，机器制造商通常会运行一个额外的修整周期，以确保达到预期的形状。

这曾经是Max-Tek LLC的策略，该公司是一家位于康涅狄格州纽因顿的超磨料磨床制造商。Max-Tek machines(图1)为汽车和航空航天工业生产金属部件。

质量控制

Max-Tek总裁Ed Elie表示:“对于我们的客户来说，确保生产零件满足非常精确的公差是一个成败攸关的问题。”“因为我们知道，一次修整砂轮可能不足以使其达到正确的形状，我们确保，即使它可能导致一些不必要的砂轮磨损，我们的机器总是进行第二次修整。”

为了最大限度地减少浪费，该公司向其声学传感技术制造商寻求建议，该技术解决了如何通过冷却油流“查看”砂轮轮廓的问题。当修整轮与砂轮接触时，声学传感器会监测修整轮的高频振动，并“聆听”两者结合的声音。这种灵敏的仪器只需要少量的车轮颗粒来接触，以表示触摸。

车轮形状确认

软件通过测量修整操作的声发射特征来控制修整过程，并将其与已知成功的车轮修整的轮廓进行比较。当有匹配时，系统知道轮盘是正确的。

埃利说:“现在，我们知道，在80%的情况下，一次包扎就足够了。”“这为我们的客户节省了时间和成本。他们几乎不需要经常更换砂轮。”

为了设置软件控制，首先启动一个学习周期，其中系统增益和整体测量尺度，测量窗口，碰撞和间隙灵敏度参数被设置为特定的车轮被修整。然后进行一次成功的修整循环，并记录声学特征。一旦参考数据集完成并存储为已知的好衣服，该数据可用于评估同一工艺的后续衣服。

汽车剥离磨削

一家精密汽车零部件制造商使用Max-Tek的削皮磨床。剥离磨削使用一个狭窄的砂轮磨削一个零件的过程，很像用传统的车床切割。将工具插入零件(在这种情况下是铸件)并沿着表面移动，每次通过时取下35到38千分之一英寸，以创建所需的成品形状，精确到8微米以内。高精度的加工过程使机器能够制造复杂的、小的特征。因为它将磨削力集中在一个相对较小的区域，剥离磨削对传统加工无法处理的硬材料工作得很好。

Elie说，在机器上安装使用声学传感的控制软件之前，客户需要每隔几个部件就对砂轮进行一次修整。

Elie说:“我们从来都不知道轮子在第一次检查时是否打扮得足够好，所以我们通常会打扮得过多，以确保保持正确的轮廓。”由于使用相对较小的研磨工具，过度修整可能导致频繁更换工具，增加生产成本和不必要的停机时间。

声发射技术可以帮助磨床设计人员和操作人员节省资金并提高生产率。

- Mark Astor是施密特工业公司的应用工程师;内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

关键概念

• 由于测量不准确，磨床的修整周期可能比必要的多。
• 声学传感器和控制软件将砂轮尺寸与理想尺寸进行比较，以最大限度地减少过度修整，节省时间并延长砂轮寿命。

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