声频发射检测有助于精确位置控制

在对砂轮进行修整操作的时候，由于这项操作会在大量的冷却油喷流的情况下进行，很难监控砂轮的外观。这使观测砂轮外观的目测技术没有效果。因此，为了确保质量，机器生产者一般会额外运行一次修整周期来确保获得期待的外形。

这也曾经是超硬磨料研磨机器制造商Max-Tek公司使用的策略。Max-Tek生产的机器为汽车和航空工业生产金属零部件。

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质量控制

“对我们的客户来说，成败之举在于确保生产部件满足非常精确的公差要求。”Max-Tekz董事长Ed Elie说道。“因为我们知道对砂轮进行一次修整可能还不足以使其达到正确的外形，我们会为了确保质量，即使会产生一些不必要的砂轮磨损，我们的机器也总会进行第二次修整过程。”

为了将浪费降到最低，该公司向为其生产音频检测技术的制造商寻求建议，该技术解决了如何通过冷却油喷流“查看”砂轮外观的问题。音频传感器监控修整轮接触砂轮时候的高频振动，并“听”二者接触时的声音。所需要的敏感仪表只是一小部分用于接触的研磨轮，以此指示二者的接触。

图1：使用Schmitt工业公司的ExactDress软件，Max-Tek的去皮研磨机器减少了修整周期的次数。图片来源：Schmitt工业公司

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砂轮外形确认

软件对修整过程的控制是通过测量修整操作的实时音频发射信号实现的，并与一个已知的成功的砂轮修整外观相比较。当有了匹配时，系统知道砂轮得到了正确的修整。

“现在，我们知道超过80%的砂轮经过一次修整过程就足够了，”Elie讲道，“这为我们的客户节省了不仅有时间还有成本。他们不需要像以前那样经常更换砂轮。”

要想建立软件控制，先要启动一个学习周期，据此可以为特定的需要修正的砂轮设定系统增益和总体测量尺度、测量窗口以及裂缝和缺口敏感度参数。然后启动一个成功的修正周期并且记录音频信号。一旦完成参考数据设定并存储为好的修整结果，该数据可以被用来评估接下来的相同的修整过程。

图2：SBS平衡系统软件ExactDress使用音频发射检测功能在修整过程中监控砂轮，将其与一个完整的修整操作外观相匹配。图示为操作员面板，包括一个样板研磨外观、一块控制板以及三个传感器类型。

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精确研磨

一个精确汽车零部件的生产商使用Max-Tek的去皮研磨机器。去皮研磨使用一个窄的研磨轮研磨一个部件，其过程与使用传统的车床切割部件很像。该工具被卡到部件（该案例使用一个铸件）上，并沿着表面移动，每经过一次就去除一英寸的千分之35到38的表面，来创造期待的光滑表面，其精度在8微米以内。

高精度的过程使得该机器可以制造复杂的、小巧的外表。因为去皮研磨机将研磨力集中在一个相对小的面积上，它可以很好地在坚硬材料上工作，而传统的机器却无法处理。Elie说，在机器上安装使用音频检测的控制软件之前，客户需要每研磨几个部件就要对砂轮进行修整。

“我们以前从来不知道经过第一轮以后砂轮是否已经修整的足够，所以我们一般都为了确保维持正确的砂轮外观而过度修整。”Elie说道。因为使用了一个相对小的研磨工具，过渡修整会导致经常更换工具，不必要地增加了生产成本和停机时间。音频发射技术不仅帮助了研磨机器设计师，而且也帮助操作人员节省时间并提高产量。