一种珩磨轮诊断方法及系统与流程

专利2026-03-08  5


本发明涉及珩磨轮诊断,具体涉及一种珩磨轮诊断方法及系统。


背景技术:

1、在机械加工中,珩磨是一种常用的精密加工方法,主要用于提高工件内孔的尺寸精度、形状精度和表面质量。珩磨轮作为珩磨加工中的关键工具,其性能和状态直接影响着加工质量和效率。

2、目前,珩磨轮的更换主要依靠人工拆卸后凭借经验判断是否需要更换。

3、这种传统的判断方式存在如下问题:

4、1、人工判断的效率较低。为了确定珩磨轮的磨损情况,需要频繁地拆卸珩磨轮进行检查,这不仅耗费大量的时间和人力,还会导致生产中断,降低生产效率。

5、2、人工判断的准确性依赖于个人经验。不同的操作人员可能会有不同的判断标准,导致判断结果存在较大的主观性。而且仅凭肉眼观察和经验判断很难准确地评估珩磨轮的磨损程度,容易出现误判。

6、因此,亟需一种珩磨轮诊断方法及系统,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述背景技术中存在的问题,提供一种珩磨轮诊断方法及系统。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种珩磨轮诊断方法,该珩磨轮诊断方法包括如下步骤:

3、s1、移动激光位移传感器使其激光以相对于珩磨轮端面平行的方式照射在珩磨轮中心位置的齿轮上,并作为激光位移传感器的测量原点;

4、s2、转动珩磨轮,并实时采集激光位移传感器测量到的原点到珩磨轮表面的距离数据;

5、s3、对所采集到的距离数据依次进行数据转换和坐标转换处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标;

6、s4、根据所得到的珩磨轮表面上各点的二维坐标绘制珩磨轮的轮廓图,并与标准的珩磨轮的轮廓图进行比对,若所绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离均大于设定阈值时,则表明珩磨轮当前磨损超限,需要进行更换,否则不需要进行更换。

7、优选地,步骤s1中,所述移动激光位移传感器使其激光以相对于珩磨轮端面平行的方式照射在珩磨轮中心位置的齿轮上,具体包括:

8、将激光位移传感器设置在机器珩磨轮的一侧,并使激光位移传感器的激光以相对于珩磨轮端面平行的方式照射在珩磨轮的齿轮上;接着使激光位移传感器沿靠近或远离珩磨轮的方向移动,并实时采集激光位移传感器测量到的距离数据,当距离数据异常增大时停止移动,然后使激光位移传感器移动珩磨轮直径的一半距离至珩磨轮的中心位置。

9、优选地,步骤s3中,对所采集到的距离数据进行数据转换处理,具体包括:

10、采用最大值函数获取距离数据中的最大值,并根据最大值与齿根圆半径得到修正值,再根据修正值得到各点的实际距离数据。

11、优选地,齿根圆半径的计算公式为:

12、rf=dmax±d

13、其中,rf为齿根圆半径,dmax为距离数据中的最大值,d为修正值;

14、实际距离数据的计算公式为:

15、ri=rf+|dmax-di|

16、其中,ri为各点的实际距离数据,di为修正前各点的距离数据。

17、优选地,步骤s3中,进行坐标转换处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标,具体包括:

18、根据所得到的各点的实际距离数据ri以及角度θi,得到珩磨轮表面上各点的二维坐标(xi,yi)。

19、优选地,各点的角度θi的计算式为:

20、θi=ωti

21、其中,w为珩磨轮的转速,ti为当前时刻;

22、珩磨轮表面上各点的二维坐标(xi,yi)的计算式为:

23、xi=ri×sinθi

24、yi=ri×cosθi

25、其中,xi为珩磨轮表面上各点的横坐标,yi为珩磨轮表面上各点的纵坐标。

26、优选地,步骤s3中,对所采集到的距离数据进行数据转换之前包括:

27、对所采集到的距离数据进行预处理,所述预处理的方式为均值滤波或中值滤波。

28、优选地,步骤s4中,所绘制的珩磨轮的轮廓图上多点的选择区域为所绘制的珩磨轮的轮廓图与标准的珩磨轮的轮廓图的偏差度大于设定偏差度阈值的一个或多个区域。

29、优选地,步骤s4中,绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离dij的计算公式为:

30、

31、其中,xj为标准的珩磨轮的轮廓图上各对应点的横坐标,yj为标准的珩磨轮的轮廓图上各对应点的纵坐标。

32、本发明第二方面提供了一种珩磨轮诊断系统,应用于上述所述的珩磨轮诊断方法,该珩磨轮诊断系统包括:

33、定位模块,用于移动激光位移传感器使其激光以相对于珩磨轮端面平行的方式照射在珩磨轮中心位置的齿轮上,并作为激光位移传感器的测量原点;

34、数据测量采集模块,用于转动珩磨轮,并实时采集激光位移传感器测量到的原点到珩磨轮表面的距离数据;

35、数据处理模块,用于对所采集到的距离数据依次进行数据转换和坐标转换处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标;

36、更换判定模块,用于根据所得到的珩磨轮表面上各点的二维坐标绘制珩磨轮的轮廓图,并与标准的珩磨轮的轮廓图进行比对,若所绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离均大于设定阈值时,则表明珩磨轮当前磨损超限,需要进行更换,否则不需要进行更换。

37、根据上述技术方案,基于该珩磨轮诊断方法及系统,通过采集激光位移传感器测量到的原点到珩磨轮表面的距离数据,接着对所采集到的距离数据依次进行数据转换和坐标转换处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标,然后根据所得到的珩磨轮表面上各点的二维坐标绘制珩磨轮的轮廓图,并与标准的珩磨轮的轮廓图进行比对,从而在实际应用时,可基于所绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离是否均大于设定阈值,准确判断珩磨轮是否磨损超限而需要进行更换,避免人工根据经验进行更换,导致珩磨轮被提前更换而造成使用成本升高,珩磨轮未被及时更换而对产品的加工质量造成影响。



技术特征:

1.一种珩磨轮诊断方法,其特征在于,该珩磨轮诊断方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s1中,所述移动激光位移传感器使其激光以相对于珩磨轮端面平行的方式照射在珩磨轮中心位置的齿轮上,具体包括:

3.根据权利要求1所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s3中,对所采集到的距离数据进行数据转换处理,具体包括:

4.根据权利要求3所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,齿根圆半径的计算公式为:

5.根据权利要求4所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s3中,进行坐标转换处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标,具体包括:

6.根据权利要求5所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,各点的角度θi的计算式为:

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s3中,对所采集到的距离数据进行数据转换之前包括:

8.根据权利要求1所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s4中,所绘制的珩磨轮的轮廓图上多点的选择区域为所绘制的珩磨轮的轮廓图与标准的珩磨轮的轮廓图的偏差度大于设定偏差度阈值的一个或多个区域。

9.根据权利要求5所述的珩磨轮诊断方法,其特征在于,步骤s4中,绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离dij的计算公式为:

10.一种珩磨轮诊断系统,其特征在于,应用于上述权利要求1-9中任意一项所述的珩磨轮诊断方法,该珩磨轮诊断系统包括:


技术总结
本发明涉及珩磨轮诊断技术领域,具体涉及一种珩磨轮诊断方法及系统,该珩磨轮诊断方法包括:S1、移动激光位移传感器使其激光照射在珩磨轮中心位置的齿轮上,并作为激光位移传感器的测量原点;S2、转动珩磨轮,并实时采集激光位移传感器测量到的原点到珩磨轮表面的距离数据;S3、对所采集到的距离数据进行处理得到珩磨轮表面上各点的二维坐标;S4、根据所得到的珩磨轮表面上各点的二维坐标绘制珩磨轮的轮廓图,与标准的珩磨轮的轮廓图进行比对,若所绘制出的珩磨轮的轮廓图上的多点与标准的珩磨轮的轮廓图上的相对应点的距离均大于设定阈值时,则珩磨轮磨损超限,需更换,否则无需更换。运用该珩磨轮诊断方法,可实现珩磨轮的及时更换。

技术研发人员:王跃,周志伟,张东海,李延营,尹亭亭
受保护的技术使用者:国能(山东)能源环境有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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