专利名称：数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法。
背景技术：
在可转位刀片数控周边磨削过程中，刀片的数控磨削程序是按理想的刀片装夹中心编制的，而在实际加工过程中，刀片的实际装夹中心与理想装夹中心之间存在误差，导致刀片的周边切削余量不一致，进而导致刀片周边磨削精度不稳定。当装夹误差超过刀片的磨削余量时，刀片周边不能完整磨削，从而导致刀片报废，造成极大浪费。为了减小装夹误差，通常采取的措施是调整刀片夹头相对于刀片上料器的位置精度，但调整过程需要较高的技巧，耗费大量的加工准备时间。刀片装夹误差的存在不可避免。为减小装夹误差对刀片磨削精度稳定性的影响， 避免因装夹误差过大导致的刀片报废，在数控可转位刀片周边磨削时，根据加工前测定的刀片装夹误差，对装夹误差进行自动补偿是有效可行的方法。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，它根据刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差值，自动修正刀片数控磨削程序的进给参数，可大大降低对刀片装夹精度的要求，提高刀片周边磨削的精度稳定性，有效降低废品率。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，它的步骤为第一步将被加工的正方形带圆角刀片放入上料器并装夹；第二步测定刀片在前后即X方向和上下即Y方向上的装夹误差值ΛΧ和Ay，即以O为刀片的理论装夹中心，01为刀片的实际装夹中心，实际装夹中心01与理论装夹中心 O在水平方向上的装夹误差为λ X，在垂直方向上的偏差为Ay;第三步计算刀片加工过程中各进给参数的修正量；第四步用各进给参数的修正量修正刀片的周边磨削数控加工程序；第五步按修正的刀片周边磨削数控加工程序磨削刀片。所述第三步中，根据实际装夹误差Ax、Ay，计算刀片的各切削刃即刀片的直边磨削进给参数的修正量和刀片圆角磨削进给参数的修正量。所述正方形带圆角刀片的磨削进给量修正过程假定刀片以理论装夹中心O装夹时各切削刃磨削进给量为L，a、b、C、d四个切削刃磨削时的进给量分别修正为La、Lb、Lc、 Ld La = L- Δ yLb = L- Δ XLc = L+ Δ y
Ld = L+ Δ X。所述刀片圆角磨削的进给参数修正量计算圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离为刀片内切圆半径R ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离002 =」(R-r)2 + (R-r)2，其中R为刀片内切圆半径，r为刀片圆角半径；圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角POO2 = arctan ((R-r) / (R-r))；则修正后圆角磨削的进给参数圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离R+Ay ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离 O1O2=^iR-T-Ax)2 +(R-r +Ay)2，其中，r 为刀片圆角半径;圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角P1O1O2 = arctan ((R-r-Δ X) / (R-r+Ay))。本发明基本原理是在刀片在周边磨床上装夹完毕之后，由数控系统自动测定刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差Ax和Ay，然后数控系统根据装夹误差ΛΧ和Ay，自动计算刀片周边数控磨削过程中各进给参数的修正量，进而修正刀片的周边磨削数控加工程序，最后按修正的数控加工程序进行加工。本发明的有益效果是在刀片加工之前通过测量方法测定装夹误差并修正刀片的周边磨削数控加工程序，可以(I)避免因装夹误差太大而导致的刀片报废、砂轮碰撞；(2) 降低刀片的装夹精度要求，缩短刀片磨削的准备时间。(3)提高刀片磨削精度稳定性。
图I为本发明的方法流程图；图2为本发明的原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。 图I、图2中，本发明的补偿方法为第一步将被加工的正方形带圆角刀片放入上料器并装夹；第二步测定刀片在前后即X方向和上下即Y方向上的装夹误差值Λχ和Ay，即以O为刀片的理论装夹中心，01为刀片的实际装夹中心，实际装夹中心01与理论装夹中心 O在水平方向上的装夹误差为λ X，在垂直方向上的偏差为Ay;第三步计算刀片加工过程中各进给参数的修正量；第四步用各进给参数的修正量修正刀片的周边磨削数控加工程序；第五步按修正的刀片周边磨削数控加工程序磨削刀片。所述第三步中，假定刀片以理论装夹中心O装夹时各切削刃磨削进给量为L，当存在实际装夹误差Λ X、Ay时，a、b、C、d四个切削刃磨削时的进给量分别修正为La、Lb、Lc、 Ld
La = L- Δ yLb = L- Δ XLc = L+ Δ yLd = L+ Δ X ；刀片圆角磨削的进给参数修正量计算圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离为刀片内切圆半径R ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离002 =」(R-r)2 +{R-rf，其中R为刀片内切圆半径，r为刀片圆角半径；圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角POO2 = arctan ((R-r) / (R-r))；则修正后圆角磨削的进给参数圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离R+Ay ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离 OlO2=^iR-T-Ax)2 +(R-r +Ay)2，其中，r 为刀片圆角半径;圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角P1O1O2 = arctan ((R-r-Δ X) / (R-r+Ay))。本发明的技术方案不限于所举例给出的刀具形状，在实际生产中由于刀具的形式是多样的，但根据实际装夹误差ΛΧ、Ay，计算刀片的各切削刃即刀片的直边磨削进给参数的修正量和刀片圆角磨削进给参数的修正量，这个进行误差修正的思路完全相同，因此本领域技术人员在本发明思路下针对具体形状刀具所做的修正仍属于本发明的技术方案。
权利要求
1.一种数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，其特征是，它的步骤为 第一步将被加工的正方形带圆角刀片放入上料器并装夹；第二步测定刀片在前后即X方向和上下即Y方向上的装夹误差值Λ X和Λ y，即以O 为刀片的理论装夹中心，01为刀片的实际装夹中心，实际装夹中心01与理论装夹中心O在水平方向上的装夹误差为Δχ，在垂直方向上的偏差为Ay;第三步计算刀片加工过程中各进给参数的修正量；第四步用各进给参数的修正量修正刀片的周边磨削数控加工程序；第五步按修正的刀片周边磨削数控加工程序磨削刀片。
2.如权利要求I所述的数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，其特征是， 所述第三步中，根据实际装夹误差Λχ、Ay，计算刀片的各切削刃即刀片的直边磨削进给参数的修正量和刀片圆角磨削进给参数的修正量。
3.如权利要求2所述的数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，其特征是， 所述刀片的直边磨削进给参数的修正过程为假定刀片以理论装夹中心O装夹时各切削刃磨削进给量为L，a、b、C、d四个切削刃磨削时的进给量分别修正为La、Lb、Lc、Ld La = L- Δ y Lb = L- Δ X Lc = L+ Δ y Ld = L+ Δ χ0
4.如权利要求2所述的数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，其特征是， 所述刀片圆角磨削的进给参数修正量计算圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离为刀片内切圆半径R ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离002=^(R-r)2 +{R-rf，其中R为刀片内切圆半径，r为刀片圆角半径；圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角POO2 = arctan((R-r)/(R-r))；则修正后圆角磨削的进给参数圆弧起点M磨削时刀片装夹中心至砂轮工作面的距离R+Ay ;刀片装夹中心与刀片圆角中心之间的距离-.O1O2=^I(R-T-Ax)2 +(R-r+ Ay)2，其中，r为刀片圆角半径；圆弧起点M磨削时，刀片装夹中心与刀片圆角中心的连线，与刀片装夹中心至砂轮工作面的垂线之间的夹角Z P1O1O2 = arctan ((R-r-Δχ)/ (R-r+Ay))。
全文摘要
本发明公开了一种数控可转位刀片周边磨削装夹误差自动补偿方法，它根据刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差值，自动修正刀片数控磨削程序的进给参数，可大大降低对刀片装夹精度的要求，提高刀片周边磨削的精度稳定性，有效降低废品率。它的步骤为第一步将被加工刀片放入上料器并装夹；第二步测定刀片在前后即X方向和上下即Y方向上的装夹误差值Δx和Δy；第三步计算刀片加工过程中各进给参数的修正量；第四步用各进给参数的修正量修正刀片的周边磨削数控加工程序；第五步按修正的刀片周边磨削数控加工程序磨削刀片。
文档编号B24B41/06GK102601728SQ201210086450
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者田新诚 申请人:山东大学