一．金剛石刀具磨削的工藝特點
金剛石刀具的磨削有其自身的工藝特點，比較的特點為是材料硬度高，導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床的位置是不確定的（如刀片厚度的變化），引起磨削點的變化。 其三，磨削抗力大，使砂輪、刀具、卡具和機床組成的工藝系統(tǒng)產生比較大的彈性變形，從而產生比較大的“讓刀”現(xiàn)象。

這三個特點是實現(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。 聲控技術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．自適應控制技術在粗磨時的應用
粗磨金剛石的主要任務是：提高磨削效率，也就是盡量少地設定安全距離，減少“磨削”空氣的時間；在機床剛性能承受的范圍內， 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（標志是磨削抗力減少到小）。

砂輪與金剛石刀具摩擦產生劇烈的聲波在工藝裝備上傳播，對聲波的監(jiān)控能準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行分析，使機床控制系統(tǒng)與之相適應，這無異于給機床安裝上了一只靈敏的耳朵，使機床控制器成為一個更為智能的自適應系統(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，二是磨削達到終尺寸（磨削抗力下降為小）時，這很容易理解。前者可以作為快速進給結束，開始磨削進給的分界線；后者則可以作為磨削完成的標志。

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”反饋給機床控制器，調整伺服的進給速度，使磨削在相對“恒定”的抗力下完成，對于提高磨削效率，延長機床壽命具有很大的意義。



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

盡管砂輪磨損量難以測量，而刀片高度（其影響磨削點位置）在一定范圍內也是難以測量的，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確位置。以此作為起點，進行相對進給就能準確地控制尺寸精度，大家把這叫“對刀磨法”。當然，“對刀磨法”的前提條件是上道工序有準確的基準， 或能對磨削前的尺寸進行準確測量，這用CCD系統(tǒng)在線測量系統(tǒng)就能做到。在行業(yè)內用手動機床磨刀，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)這種磨損并進行補償，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。

聲控技術在整個磨削行業(yè)有著廣泛的應用，是因為這種技術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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