專利名稱：砂輪激光修整設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種砂輪激光修整設備。
背景技術：
砂輪在使用之初和使用一段時間后都需要修整，砂輪的修整分為整形和修銳兩個 過程。整形是指對砂輪工作表面進行微量"切削"，使砂輪達到所要求的幾何精度，并使磨 粒尖端微細破碎，形成鋒利磨刃的過程。修銳是指除去磨粒間的部分結合劑，使磨粒凸出結 合劑之外，形成切削刃，同時產生足夠的容屑空間的過程。由于超硬磨料硬度非常大，基于 "硬碰硬"的方法很難實現高精度、高效率的修整，其形狀精度要求很高，所以修整顯得尤為 困難，是超硬磨料砂輪進一步推廣應用的瓶頸和數控精密磨床中的關鍵技術難題。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能有效提高修整精度并能修整超硬磨料砂輪的 砂輪激光修整設備。 本實用新型提供的這種砂輪激光修整設備，包括數控磨床、激光器，還包括激光位 移傳感器、信號采集電路、存有砂輪理想輪廓的計算機、微處理控制器、編碼器，其中微處理 控制器包括微處理器模塊、串口通訊模塊、儲存模塊，微處理器模塊通過串口通訊模塊與計 算機通訊，同時將控制信號傳給激光器、數控磨床的進給電機、安裝在數控磨床主軸上的編 碼器，控制數控磨床的進給、轉速及砂輪旋轉的起始位和停止位，激光位移傳感器用于采集 砂輪表面位置數據，并將該數據通過信號采集電路輸至計算機形成砂輪表面實際輪廓，由 計算機將砂輪表面實際輪廓與砂輪理想輪廓進行比較，得到修整余量，由激光器對砂輪進 行燒蝕修整。 本實用新型由于采用了激光位移傳感器來采集砂輪的位置信號，利用激光位移傳 感器的高分辨率、高精度特性，并運用計算機分析、處理檢測數據，用理想輪廓與實際檢測 的輪廓進行比較來獲得加工余量而后通過激光器來燒蝕，因此修整出來的砂輪精度是非常 高的，尤其是對超硬磨料成形砂輪的修整，更體現了本實用新型設備的優越性。
圖1是本實用新型的結構示意框圖。
具體實施方式
從圖l可以看出，本實用新型具有數控磨床、激光器，激光位移傳感器、信號采集 電路、存有砂輪理想輪廓的計算機、微處理控制器、編碼器，激光位移傳感器通過信號采集 電路與計算機連接，將采集的信號送入計算機，微處理器模塊通過串口通訊模塊與計算機 通訊，微處理控制器包括微處理器模塊、串口通訊模塊、儲存模塊，微處理器模塊通過串口 通訊模塊與計算機通訊，同時將控制信號傳給激光器、數控磨床的進給電機、安裝在數控磨床主軸上的編碼器，控制控制輸出激光的參數、數控磨床的進給、轉速及砂輪旋轉的起始位 和停止位。 本實用新型使用時，首先是對加工余量的確定先將砂輪的理想輪廓數據存儲于 計算機中；打開激光位移傳感器，發射檢測激光到砂輪表面，通過檢測砂輪反射的光信號來 確定砂輪的表面位置數據；計算機發出開始掃描信號，微處理器同時向編碼器和數控磨床 主軸電機及進給系統發出啟動信號，編碼器記錄砂輪起始位置，數控磨床電主軸和進給系 統按指定方式旋轉和進給，激光位移傳感器開始采集數據；信號采集電路采集激光位移傳 感器測得的砂輪表面位置數據并存儲于計算機中；掃描完整個砂輪后，(即激光位移傳感 器得到空信號)計算機發出停止信號，微處理器發出控制信號使編碼器記錄下砂輪的停止 位置，并使數控磨床停止主軸旋轉和進給；將計算機中存儲的砂輪表面位置檢測數據進行 擬合，形成砂輪表面實際輪廓，并與理想輪廓進行數據比較分析，確定砂輪各點的最少修整 加工余量確定好后開始進行砂輪修整計算機發出開始修整信號；微處理器同時 發出開始信號控制編碼器、數控磨床電主軸、進給系統和激光器開始工作，數控磨床電主軸 和進給系統按指定的方式進行旋轉和進給，編碼器將砂輪當前所處位置信號上傳，并由計 算機獲得當前砂輪位置的修整余量。由計算機內設的專門程序確定相應的激光參數，并將 信號傳給微處理器，由微處理器發出相應信號控制調節激光器的頻率、脈沖和功率等參數， 然后由激光器發出相應的激光對砂輪該點進行燒蝕修整。然后激光位移傳感器檢測該點的 當前剩余余量，對計算機中的該點余量進行更新；砂輪反復進給，經過多次燒蝕，直到各點 余量均在允許的范圍之內，則停止燒蝕修整，砂輪修整完成。
權利要求一種砂輪激光修整設備，包括數控磨床、激光器，其特征在于還包括激光位移傳感器、信號采集電路、存有砂輪理想輪廓的計算機、微處理控制器、編碼器，其中微處理控制器包括微處理器模塊、串口通訊模塊、儲存模塊，微處理器模塊通過串口通訊模塊與計算機通訊，同時將控制信號傳給激光器、數控磨床的進給電機、安裝在數控磨床主軸上的編碼器，控制數控磨床的進給、轉速及砂輪旋轉的起始位和停止位，激光位移傳感器用于采集砂輪表面位置數據，并將該數據通過信號采集電路輸至計算機形成砂輪表面實際輪廓，由計算機將砂輪表面實際輪廓與砂輪理想輪廓進行比較，得到修整余量，由激光器對砂輪進行燒蝕修整。
專利摘要本實用新型公開了一種砂輪激光修整設備，包括數控磨床、激光器、激光位移傳感器、信號采集電路、存有砂輪理想輪廓的計算機、微處理控制器、編碼器，其中微處理控制器包括微處理器模塊、串口通訊模塊、儲存模塊，微處理器模塊通過串口通訊模塊與計算機通訊，同時將控制信號傳給光纖激光器、數控磨床的進給電機、安裝在數控磨床主軸上的編碼器，控制數控磨床的進給、轉速及砂輪旋轉的起始位和停止位，激光位移傳感器采集砂輪表面位置數據，并將該數據通過信號采集電路輸至計算機形成砂輪表面實際輪廓，計算機將砂輪表面實際輪廓與砂輪理想輪廓進行比較，得到修整余量，由激光器對砂輪進行燒蝕修整。本實用新型修整的砂輪精度非常高。
文檔編號B24B53/12GK201455807SQ20092006586
公開日2010年5月12日 申請日期2009年9月11日 優先權日2009年9月11日
發明者余春榮, 孫康健, 曹艷, 陳建明, 陳根余, 黃孔 申請人:湖南大學