专利名称：可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工方法，具体涉及一种采用平行砂轮直线包络磨削加工外廓形线为凸函数回转件，且加工中砂轮成型点逐渐不等速变化的加工方法。
背景技术：
随着科学技术的进步，工程陶瓷、光学玻璃等硬脆材料已广泛应用于航空航天、生物科技、光学工程等领域。由于其高硬度、高精度要求等原因，使得它们的加工十分困难。现在应用的主要加工方法是利用砂轮的刀尖轨迹来磨削成型和最近出现的缓进给端面磨削外廓形线为凸函数回转件的加工方法。这两种方法都可以通过控制两条刀具轨迹间的距离来控制加工的精度和表面质量。而且第二种新型方法解决了第一种方法的低效率问题，但是由于在加工过程中，砂轮成型点不变，砂轮磨损严重，砂轮端面上成型点磨损后已无法保证加工精度，使得整体的加工精度受到影响。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法，该方法使用平行砂轮的外圆面进行磨削，并通过不断改变砂轮上的成型点来补偿由于成型点磨损造成的误差，保证磨削效率的同时，提高了磨削精度。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法，包括以下步骤一 )工件装卡将工件装卡在三轴联动数控机床上，将平行砂轮装在该三轴联动数控机床的刀架上，测得刀架回转中心A到平行砂轮下端面的距离b和刀架回转中心A到平行砂轮外圆面的距离L ；二)确定砂轮外圆面在第一个加工位置处的成型点A的位置调整砂轮回转中心轴线，使其与X轴平行，沿X轴移动砂轮使其外圆面切于工件顶点P1处，将工件顶点P1作为工件外廓形线上的第一个刀触点，砂轮外圆面上与工件顶点相重合的点即为平行砂轮外圆面在第一个加工位置处的成型点A，测得A点到平行砂轮下端面线的距离a;三)基于等残留高度确定工件外廓形线上下一个刀触点的坐标第二个刀触点坐标(P2z，P2x)满足以下公式
权利要求
1. 一种可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤一)工件装卡将工件装卡在三轴联动数控机床上，将平行砂轮装在该三轴联动数控机床的刀架上， 测得刀架回转中心兑到平行砂轮下端面的距离b和刀架回转中心A到平行砂轮外圆面的距离L ；二)确定砂轮外圆面在第一个加工位置处的成型点A的位置调整砂轮回转中心轴线，使其与X轴平行，沿X轴移动砂轮使其外圆面切于工件顶点P1 处，将工件顶点P1作为工件外廓形线上的第一个刀触点，砂轮外圆面上与工件顶点相重合的点即为平行砂轮外圆面在第一个加工位置处的成型点A，测得A点到平行砂轮下端面线的距离a ；三)基于等残留高度确定工件外廓形线上下一个刀触点的坐标第二个刀触点坐标(P2z，P2x)满足以下公式Q其中，h为残留高度值，1是相邻两个刀触点间的距离，θ是外廓形线函数X = f (Z)在相邻的第一刀触点(Plz Plx)和第二刀触点(P2z，P2x)处的法向量的夹角，^和^2是刀触点(Plz Pj和(P2z, P2x)处的法向量；基于以上三个公式，可以求解得出基于等残留高度的下一个刀触点的坐标(P2z，P2x)， 以及该刀触点处的切线与Z轴夹角θ 2 ；四)求出从第一加工位置变换到第二加工位置砂轮回转中心轴线需要转过的角度
全文摘要
本发明公开了一种可变成型点直线包络外廓形线为凸函数回转件的加工方法，其特点在于，确定砂轮外圆面在下一个加工位置处与工件外廓形线上刀触点重合的成型点不同于砂轮外圆面在第一个加工位置处的成型点A，A与A′间的距离为e，e＝v*t，v为砂轮磨损速率，t为加工已用时间。本发明在加工过程中根据加工时间和切削量变化逐渐不等速地改变砂轮上的成型点，时刻保证了砂轮外圆面上成型点的精度，增加了砂轮外圆面一次加工的表面使用率。相比以前的加工方法，不仅保证了加工效率，更提高了加工精度。
文档编号B24B49/04GK102554779SQ20121001418
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者林彬, 竹永奎 申请人:天津大学