加工过程的检测自动化ppt课件.pptVIP

图5-29通过检测切削过程中的振动信号来确定刀具的磨损和破损情况 刀具振动磨损检测系统框图 图5-30通过激光检测工件表面的粗糙度，用发射光的强弱实施在线检测刀具的磨损和破损。 根据经验法判断，刀具的寿命定在急剧磨损之前，通常用刀具的寿命减去使用时间，当下一道工序的使用时间大于剩余刀具寿命，就要换刀。 刀具破损的监控方法 1 探针式监控 具体见图5-32，当有钻头折断在加工孔中，滑杆会后移，感应开关就发出信号 2 光控式监控 具体见图5-33 通过光源与光敏元件，检测光路的断通来实现。自动化加工设备的功能监控与故障诊断 3气动式监控 过程与光控式监控相同。图5-34 4电磁式监控 图5-35给出了具体检验装置 5 主电机的负荷监控 由于切削力矩的变化，会引起主电机的负荷发生变化，主电机功率的检测能判别刀具的破损情况。 6 声发射监控 在工件加工过程中，刀具的加工状态会通过切削声音随时反映出来，通过提取工件加工过程中的噪声就能判别刀具的破损。 * * 第五章加工过程的检测自动化 第一节概述 为何要实现监测自动化？ 目的：利用各种自动化的监测装置，自动地对加工对象的有关参数及工艺过程不断地进行在线检测，及时地对制造过程中被加工工件质量进行控制，确保制造系统的正常运行。 实现监测自动化的优点：实现检测自动化，消除了人为误差，使检测结果稳定可靠;由于采用了先进的在线监测仪器，实现了动态监测，提高了检测精度；加工工艺过程与自动测量过程重合，大大地降低了辅助时间，提高了劳动生产率;节约了制造成本. 监测的内容：对被加工工件的精度监测与控制；对刀具工作状态的在线监测与控制；对加工对象的加工过程在线监测与控制。 检测自动化的分类： 按装置本身的构造分为：机械式（膜片式，波纹式等）和电气式（电容式，互感式） 按测量头与工件表面的接触程度分为：接触式（三坐标测量仪等）和非接触式（激光）等 自动化检测实现的途径 在机床上安装自动化检测装置实现加工过程中的在线检测。如在数控磨床上安装在线检测装置 在自动线中设置专门的自动检测工位，即在某道加工工序刚一完成就立即进行在线检测。如曲轴加工自动生产线上的动平衡实验装置。 设置专门的监测装置。如轴承中使用的钢珠、滚针，连杆的秤重。 在柔性系统使用的测量机器人。 第二节工件尺寸精度的检测和控制 工件尺寸精度检测和控制方法：如加工工件尺寸超差，如继续加工将导致很大的经济损失。要避免这种情况，就得边加工边检测，但一般情况，直接做非常困难，都是通过间接的方法，通过检测状态参数，如切削速度、进给量和切削深度等参数，对毛坯尺寸等间接检测工件尺寸的变化。在正常情况下影响加工精度的还有刀具磨损、切削热变形、以及工件及其刀具组成的动态系统，找出各种因素对加工精度的影响规律（一般关系都非常复杂），根据状态参数确定工件的加工状况（加工精度）。 影响加工尺寸的因素 一般说来有以下几种原因： 1切削热引起刀具的伸长，使得加工尺寸与理论尺寸有差别； 2切削热引起工件的膨胀； 3 机床主轴、工件和刀具系统在受切削力作用下的动态变形； 4 刀具磨损对加工精度的影响。 一、长度尺寸的测量 长度尺寸测量的按仪器的原理分为：机械包括（气动、电动）和光学。 1 气动测量仪原理：将被测量尺寸的微小变化，转换成气流压力、流量和流速的变化。 优点：由于气动测量仪器容易得到较大的放大倍率，所以测量精度过高；采用非接触式测量，操作方便；使用灵活，易实现小型化。 常用的气压型仪器和流量型仪器 气动测头的原理 测量尺寸范围与喷嘴小孔直径的关系。 工件加工尺寸的测量方法与装置 1）气压型仪器有：薄膜式气动测量仪器（具体结构见图5-1）、波纹管气动测量仪（具体结构见图5-2）、水柱式气动测量仪（具体结构见图5-3） 水柱式气动测量仪器 （具体结构见图5-3） 流量型气动测量仪器 都是将工件尺寸的变化变成指针或浮标的运动来反映的。 2）气动测头：气动测头有接触式和非接触式，而在自动化生产线上常用非接触式,下面给出了部分具体结构。 流量型气动测量仪器（具体结构见图5-4） 2电动测量仪器 一般多用电感传感器和电容传感器：图5-7给出了电感传感器原理框图；图5-8给出了常用单电感传感器装置 单传感器测量传动装置 形状精度测量 气动测量仪：测量形状误差与测量长度的原理大致相同。 但是电动测量仪，测量形状误差与测量长度的原理不一致的，往往要测量出最大值与最小值差的一半，大部分使用双传感器通过“和差演算”法进行测量。一般通过“和差演算”法测量同轴度、平行度、垂直度等 测量同轴度 测量粗糙度 表面粗糙度测量： 气隙法：通过电容的变化来测量表面光洁度 漫发射法：将漫反射能量与镜面反射的能量进行对比，来确定表面的光洁度。 光纤法：是将光纤的一部分作为发射光源