一种非接触式金属基圆弧砂轮的圆弧廓形及半径在位检测方法及实现该方法的装置

摘要

一种非接触式金属基圆弧砂轮的圆弧廓形及半径在位检测方法及实现该方法的装置，涉及磨削加工领域中的金属基圆弧砂轮廓形和半径的在位检测技术。它为了解决常规的接触式检测方法在检测过程中会对砂轮造成接触干扰，导致检测结果不准确的问题。本发明采用步进电动机控制电涡流传感器沿平行于金属基圆弧砂轮的旋转轴线方向匀速运动，电涡流传感器在运动过程中测量其测头与金属基圆弧砂轮表面的距离，并将检测数据通过数据采集卡发送给计算机，计算机对数据进行计算处理得到金属基圆弧砂轮的廓形和半径。本发明的检测方法属于非接触检测，不会对砂轮造成接触干扰，检测结果精确，且耐油污、尘埃及湿度，对磨削液沾湿的砂轮也可检测，检测迅速、方便。

主权项

一种非接触式金属基圆弧砂轮的圆弧廓形及半径在位检测方法，控制电涡流传感器(1)沿竖直方向匀速运动，电涡流传感器(1)在运动过程中测量并记录其测头与金属基圆弧砂轮(10)表面的距离，根据所述距离得到金属基圆弧砂轮(10)的廓形曲线及半径；对于圆弧廓形已磨损的金属基圆弧砂轮(10)，利用非线性最小二乘法拟合得到廓形曲线，并根据该廓形曲线计算求得廓形对应的半径R；其特征在于，根据非线性最小二乘法拟合的廓形曲线计算求得廓形及对应的半径R的具体方法为：步骤一、检测并计算得到一组数据(s_i,w_i),i＝1,…,m，s_i为电涡流传感器(1)测头对应检测时间点i的位移，w_i为与时间点i相对应的圆弧上的检测点与该圆弧顶点的垂直距离；步骤二、选择w(s)中的参数，使得w(s)在离散点处与测得的函数的差的平方和最小；为拟合曲线的模型，x＝(x₁,x₂,…,x_n)，S∈R_n，n<m，，其中x₁＝a，x₂＝b，x₃＝r，n＝3，w(s)是x的非线性函数；步骤三、根据达到极小值的条件来求待定系数f₀,f₁,…,f_m，函数ψ(s)为在函数类Ψ＝{ψ₀,ψ₁,…,ψ_m}中的构造式ψ(t)＝f₀ψ₀+f₁ψ₁+…+f_mψ_m，待定系数f_k满足：$\frac{\partial P}{\partial f_k}=0,(k=0,1,2,...,m)$将ψ(s)表达式代入到上式中，得到：记整理以上方程组得：解该方程得到待定系数，根据计算得到的待定系数来获得金属基圆弧砂轮的圆弧廓形曲线和圆弧半径。