本發(fā)明涉及設(shè)備檢測(cè)，具體涉及一種砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法和相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、?立方氮化硼（cubic?boron?nitride，以下簡(jiǎn)稱cbn）電鍍砂輪是以超硬磨粒立方氮化硼為磨粒，電鍍金屬鍍層作為粘結(jié)劑制成的砂輪。其憑借高耐磨性、高熱穩(wěn)定性、強(qiáng)化學(xué)惰性等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于鎳基高溫合金和鈦合金等難加工材料的精密磨削加工領(lǐng)域。

2、cbn電鍍砂輪的生產(chǎn)過程是根據(jù)電化學(xué)原理，在含有金屬鹽的電解質(zhì)溶液中，借助直流電源，在基體材料（陰極）表面形成金屬層，cbn磨粒沉積在金屬鍍層上，?形成砂輪的工作層，直接參與磨削加工。在砂輪電鍍過程中，需要嚴(yán)格控制?溫度、ph值和陰極電流密度等關(guān)鍵工藝參數(shù)，嚴(yán)格執(zhí)行除油、侵蝕活化等重要工藝步驟，從而獲得均勻、?致密且結(jié)合力良好的金屬鍍層，滿足各種精密加工的需求?。

3、難加工材料的磨削過程磨削溫度高、磨削力大、砂輪極易鈍化，砂輪的質(zhì)量直接影響工件的表面完整性。但是在電鍍砂輪的生產(chǎn)過程中，特別是小批量砂輪的研制中，生產(chǎn)者往往憑借經(jīng)驗(yàn)選擇工藝參數(shù)，并且存在工藝步驟執(zhí)行不到位的情況，導(dǎo)致產(chǎn)品存在質(zhì)量不穩(wěn)定、同批次產(chǎn)品一致性差的問題，在使用過程中不僅影響工件的表面質(zhì)量，還影響砂輪的使用壽命，頻繁更換砂輪降低磨削生產(chǎn)效率，提高加工成本。因此在砂輪使用前，在不破壞砂輪的情況下，對(duì)砂輪的可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，及時(shí)排除壽命無法達(dá)到預(yù)期水平的砂輪，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)過程、提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法和相關(guān)裝置，以對(duì)砂輪的可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)時(shí)排查出質(zhì)量不合格的砂輪。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

3、一種砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法，包括：

4、判斷待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是否合格；

5、對(duì)所述待檢測(cè)砂輪的檢驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行圖像采集，得到檢驗(yàn)區(qū)域圖像，所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像為檢驗(yàn)區(qū)域的三維表面形貌圖像；

6、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層是否存在缺陷；

7、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度是否合格；

8、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量是否合格；

9、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度是否合格；

10、當(dāng)結(jié)合強(qiáng)度、缺陷、鍍層表面厚度、鍍層表面磨粒數(shù)量、檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度判斷均通過時(shí)，輸出用于表征待檢測(cè)砂輪合格的提示信息。

11、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，所述判斷待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是否合格，包括：

12、調(diào)整銼刀角度，以使得銼刀與待檢測(cè)砂輪的檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度；

13、控制銼刀由砂輪基體到金屬鍍層的方向，銼動(dòng)所述檢驗(yàn)區(qū)域的邊棱；

14、對(duì)挫動(dòng)位置進(jìn)行圖像采集，基于圖像采集結(jié)果，判斷挫動(dòng)位置是否存在鍍層揭起或脫落的情況；

15、如果存在鍍層揭起或脫落的情況，判定所述待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度不合格，否則，判定所述待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度合格。

16、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，判斷所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層是否存在缺陷，包括：

17、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像判斷所述檢驗(yàn)區(qū)域是否存在針孔、起皮、脫落以及局部無鍍層的情況；

18、當(dāng)存在所述針孔、起皮、脫落以及局部無鍍層的情況時(shí)，判定所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層存在缺陷，當(dāng)不存在所述針孔、起皮、脫落以及局部無鍍層的情況時(shí)，判定所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層不存在缺陷。

19、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度是否合格，包括：

20、由所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像的鍍層區(qū)域中確定預(yù)設(shè)數(shù)量的目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)；

21、計(jì)算所述目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)位置處，鍍層表面到基體型面基準(zhǔn)點(diǎn)之間的實(shí)際距離；

22、獲取鍍層表面到基體型面基準(zhǔn)點(diǎn)之間的理論距離；

23、判斷各個(gè)目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離與所述理論距離之差是否位于預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍內(nèi)，如果位于所述預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍內(nèi)，判定檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度合格，否則判定檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度不合格。

24、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量是否合格，包括：

25、基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際磨粒數(shù)量；

26、計(jì)算檢驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的理論磨粒數(shù)量；

27、判斷所述實(shí)際磨粒數(shù)量與所述理論磨粒數(shù)量之差是否大于標(biāo)定值，如果大于標(biāo)定值，判定檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量不合格，否則，判定檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量合格。

28、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，判斷檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度是否合格，包括：

29、由所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像中確定目標(biāo)數(shù)量的磨粒；

30、獲取所述磨粒在砂輪鍍層厚度方向的突出高度；

31、對(duì)各個(gè)磨粒對(duì)應(yīng)的突出高度進(jìn)行均值計(jì)算，得到平均突出高度；

32、基于公式η=1-（hv/α）計(jì)算得到磨粒被包覆比例η，其中，hv為平均突出高度，α為待檢測(cè)砂輪中磨粒的平均直徑；

33、判斷所述磨粒被包覆比例η是否位于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，當(dāng)未位于所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，判定檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度不合格，否則，判定檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度合格。

34、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，判斷待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是否合格之前，還包括：

35、獲取待檢測(cè)砂輪的穩(wěn)定性；

36、確定與所述穩(wěn)定性相匹配的檢驗(yàn)區(qū)域數(shù)量；

37、由所述待檢測(cè)砂輪的工作區(qū)域中確定檢驗(yàn)區(qū)域數(shù)量且呈均勻分布的檢驗(yàn)區(qū)域。

38、可選的，上述砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法中，基于公式η=1-（hv/α）計(jì)算得到磨粒被包覆比例η之前，還包括：

39、獲取待檢測(cè)砂輪的標(biāo)識(shí)信息；

40、基于所述標(biāo)識(shí)信息確定所述待檢測(cè)砂輪中磨粒的平均直徑。

41、一種砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)裝置，包括：

42、強(qiáng)度判斷單元，用于判斷待檢測(cè)砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是否合格；

43、圖像采集單元，用于對(duì)所述待檢測(cè)砂輪的檢驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行圖像采集，得到檢驗(yàn)區(qū)域圖像，所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像為檢驗(yàn)區(qū)域的三維表面形貌圖像；

44、缺陷判斷單元，用于基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層是否存在缺陷；

45、厚度判斷單元，用于基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度是否合格；

46、磨粒數(shù)量判斷單元，用于基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量是否合格；

47、磨粒高度判斷單元，用于基于所述檢驗(yàn)區(qū)域圖像，判斷檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度是否合格；

48、判斷結(jié)果輸出單元，用于當(dāng)結(jié)合強(qiáng)度、缺陷、鍍層表面厚度、鍍層表面磨粒數(shù)量、檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度判斷均通過時(shí)，輸出用于表征待檢測(cè)砂輪合格的提示信息。

49、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀指令在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法。

50、一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)處理裝置和與所述處理裝置連接的存儲(chǔ)裝置，其中：

51、所述存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

52、所述處理裝置用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以使所述電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法。

53、一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)承載有一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)，能夠使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的砂輪可靠性無損預(yù)測(cè)方法。

54、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述方案，在砂輪投入使用之前，預(yù)先判斷砂輪的金屬鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度是否合格、判斷所述檢驗(yàn)區(qū)域的金屬鍍層是否存在缺陷、判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面厚度是否合格、判斷檢驗(yàn)區(qū)域鍍層表面磨粒數(shù)量是否合格、判斷檢驗(yàn)區(qū)域磨粒的突出高度是否合格，當(dāng)上述判斷均通過時(shí)，表明所述砂輪合格，可以投入使用。通過本方案可以快速篩選不合格砂輪。有效解決了使用時(shí)由于成品砂輪質(zhì)量波動(dòng)導(dǎo)致加工時(shí)砂輪更換頻繁、影響加工效率及加工質(zhì)量的問題。