本實用新型涉及一種ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置。
背景技術：
在ELID磨削過程中，砂輪表面氧化膜厚度是在不斷變化的，氧化膜厚度變化過大，會影響加工的穩定性，降低工件表面的加工精度。此外，由于加工過程中的諸多不確定因素，通過調節電解液成分等方法來控制氧化膜厚度是比較困難的；ELID磨削過程中，當生成的氧化膜過薄時，會出現氧化膜不能完全覆蓋磨粒的情況，ELID磨削便很難發揮其研磨拋光的作用；當生成的氧化膜過厚時，又會導致砂輪的損耗速度大大加快，現在還沒有相應的檢測控制裝置對其進行控制。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本實用新型提供一種結構簡單、成本低，且能夠根據氧化膜的狀態，實時控制氧化膜的成膜速率的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置。
本實用新型采取的技術方案是：包括第一電源、滑動變阻器、滾珠絲杠、伺服電機、第二電源、PLC控制器、陰極塊及陽極碳刷；第一電源的陰極通過滑動變阻器與陰極塊連接，陰極塊靠近砂輪的外圓設置；第二電源與PLC控制器連接，PLC控制器分別與伺服電機、位移傳感器和電渦流傳感器連接，伺服電機通過滾珠絲杠與滑動變阻器的滑塊連接；位移傳感器安裝在陰極塊上，電渦流傳感器靠近砂輪設置；第一電源的陽極與陽極碳刷連接，陽極碳刷靠近砂輪的端面設置。
上述的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置中，第一電源采用的是脈沖電源；第二電源采用的是24V直流電源，伺服電機采用的是直流伺服電機。
上述的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置中，還包括人機界面，人機界面與PLC控制器連接。
上述的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置中，所述的位移傳感器位于砂輪正上方，探頭朝向砂輪的中心。
上述的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置中，所述的電渦流傳感器通過第一支架安裝，探頭朝向砂輪的中心。
上述的ELID磨削氧化膜厚度動態檢測與控制裝置中，陰極塊位于砂輪的正上方，陰極塊的中心處設有用于連接位移傳感器的螺紋孔，螺紋孔的兩側分別設有用于注入ELID電解磨削液的通孔。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：
1.本實用新型通過對氧化膜厚度的實時檢測與控制，有效減小了氧化膜厚度的波動范圍，穩定性高。
2.本實用新型可根據氧化膜的狀態，實時控制氧化膜的成膜速率，可控性高。
3.本實用新型通過實時反饋調節，可減小其他加工條件對氧化膜的影響力度，抗干擾能力強。
4. 本實用新型的伺服電機采用的是直流無刷伺服電機，其具有體積小，重量輕，出力大，轉動平滑，力矩穩定的特點；并且可以非常準確地控制速度和位置。
5. 本實用新型還具有結構簡單、操作方便、成本低的優點。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示，本實用新型包括第一電源1、滑動變阻器2、滾珠絲杠4、伺服電機5、第二電源7、PLC控制器8、人機界面9、陰極塊10及陽極碳刷16。所述的第一電源1為脈沖電源，第一電源1的陰極通過滑動變阻器2與陰極塊10的陰極接線柱18連接，陰極塊10位于砂輪14的正上方，陰極塊10的底面呈圓弧形，靠近砂輪14設置。陰極塊10的中心處設有用于連接位移傳感器6的螺紋孔，螺紋孔的兩側分別設有用于注入ELID電解磨削液的通孔17。
所述的第二電源7為24V直流電源，第二電源7與PLC控制器8連接，PLC控制器8分別與伺服電機5、人機界面9、位移傳感器6和電渦流傳感器11連接。伺服電機5采用的是直流伺服電機，伺服電機5通過滾珠絲杠與滑動變阻器2的滑塊3連接，通過伺服電機的正反轉，可以控制滑塊3在滑動變阻器2上的位置。位移傳感器6安裝在陰極塊10上，位于砂輪14的正上方，探頭朝向砂輪14的中心。電渦流傳感器11第一支架安裝在靠近砂輪14的外圓處，探頭朝向砂輪14的中心。第一電源1的陽極與陽極碳刷16連接，陽極碳刷16通過第二支架15安裝在靠近砂輪的端面處。
本實用新型的檢測流程如下：電解開始前，調節位移傳感器6與電渦流傳感器11的位置，使得它們離砂輪14表面的距離相同；當砂輪14表面開始生成氧化膜13時，位移傳感器6負責檢測氧化膜13外層的位置，電渦流傳感器11負責檢測氧化膜13內層的位置，PLC控制器8通過對這兩個測量值進行處理，得出氧化膜13的厚度值。
本實用新型的對氧化膜厚度控制流程如下：進行ELID磨削加工前，滑動變阻器2的滑塊3位于滑動變阻器2的中間位置，編程設定氧化膜13的厚度值為b；當ELID磨削加工開始時，氧化膜13的厚度值位于預設值b處，執行機構不動作。磨削開始后，氧化膜13的生成速率快于損耗速率，氧化膜變厚超過預設值b，PLC控制器8向伺服電機5發出反轉指令，滾珠絲杠4將伺服電機5的反轉運動轉化為變阻器滑塊3向后移動的直線運動，滑塊3的后移運動使得整個電路中電阻值增大，電流減小，進而減弱電解作用，使得氧化膜13的電解生成速率小于磨削損耗速率，開始變薄；當其厚度小于預設值b時，PLC控制器8發出正轉指令，減小電路中的電阻值，增大電流值，加快電解作用，提高電解成膜速率，氧化膜13開始變厚，當其值超過b時，又將開始上述的過程，如此周而復始，使得氧化膜13的厚度始終維持在預設值b附近。
以上描述是對本實用新型的進一步說明，不能認定本實用新型的具體實施僅局限于這些說明。對于本發明所述技術領域的普通技術人員來說，在本發明構思上還可以做出諸多替換和推演，都應視為本發明的保護范圍。