论文部分内容阅读
磨削加工是常用的硬齿面齿轮精加工工艺，决定了齿轮的精度和表面质量，对齿轮的服役性能有着重要影响。但在齿轮磨削过程中易发生磨削烧伤，使工件的金相组织发生变化，在齿面产生残余应力，甚至出现裂纹，是导致齿轮失效或断裂的主要原因之一，因此必须加以控制。酸洗法是一种常用的磨削烧伤定性检测方法，但会破坏齿轮。巴克豪森噪声法对残余应力值和硬度微小变化具有较高的灵敏度，可实现磨削烧伤的快速无损检测。本文研发了一套齿面磨削烧伤自动检测系统，论文的主要工作如下: (1)研究了磨削烧伤对材料表面的影响，对表面一定深度内微观结构变化引起的力学性能和硬度影响进行了总结。分析了影响巴克豪森噪声信号的主要因素，研究了从检测材料和磨削烧伤深度预估传感器的最佳工作状态的方法。研究了巴克豪森噪声与材料表面质量的关系，说明巴克豪森噪声是应力和硬度的强函数。 (2)构建了以机械手和精密转台为关键传动件的巴克豪森噪声自动检测的系统。设计了传感器的夹持装置。根据不同的齿面类型，设计了基于机械手和转台的自动检测流程，开发了机械手和转台控制程序。开发了磨削烧伤检测软件，实现了传感器最佳激励电压的技术，传感器数据的读取，精确判断烧伤与否以及烧伤程度，显示硬度和噪声值线性拟合后的结果，并生成报表，实现了齿轮磨削烧伤自动检测的要求，实验验证了该系统的可行性。 (3)研究了不同激励频率和不同滤波范围下，噪声值幅值的变化。然后通过噪声的最大值、平均值、最小值，和硬度进行最小二乘线性拟合，观察拟合后精度及其显著性，找出适合用于硬度拟合的噪声激励频率和滤波范围。