CN110238756A - 一种砂轮弧线修整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种砂轮弧线修整方法，该修整方法在加工前通过获取修整轮的轮廓数值，从而可以确定准确的进给位置，避免过多的走刀时间，提高加工的效率，并通过获取被修整轮的轮廓数值，确定理论外轮廓线和理论内轮廓线，理论外轮廓线即作为实际加工时的起始位置，理论内轮廓线即作为实际加工时的结束位置，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量，从而在实际加工可以根据修整量设定每次磨削的进给量，使得总进给量达到修整量，然后再次检测获取被修整轮的轮廓数值，经过对比符合要求后即完成砂轮修整，实现砂轮的高精度修整；另外，由于修整轮和被修整轮相互垂直安装，使得两者之间可以实现更多形式的曲线移动，从而可以修整更多不同形式的弧线。

Description

一种砂轮弧线修整方法
技术领域
本发明涉及砂轮加工技术领域，尤其涉及一种砂轮弧线修整方法。
背景技术
随着砂轮磨削工艺的不断发展，不同材质、不同外形砂轮修整精度的要求也越来越高，对于平面或端面常规砂轮的修整，现有的技术基本能满足需要，但是对于不规则的砂轮轮廓修整，不同材质砂轮的修整，现有的技术并不能达到很好的修整效果，即便能修整好，耗时也很高。现有的数控成型砂轮修整机或砂轮修整磨床都是采用金刚石作为修整工具对砂轮进行修整，其主要是针对市面上常用的棕钢玉、白钢玉、碳化硅等材料制成的砂轮的修整，虽然数控成型砂轮修整机也可以做到曲面修整，但是对于修整精度要求更高的烧结砂轮，采用金刚石进行修整是达不到要求的，这是由于烧结砂轮的烧结硬度高，使用金刚石去修整，金刚石也存在磨损情况，所以这样的修整难以实现高精度修整，而且由于烧结砂轮的烧结密度大，材料比较硬和脆，使用金刚石去修整时会出现磨削过程中烧结砂轮崩边的情况。
发明内容
本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种修整精度高、效率高的砂轮弧线修整方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的：一种砂轮弧线修整方法，包括以下步骤：(1)将修整轮和被修整轮分别安装于数控机床的修整轮驱动机构和被修整轮驱动机构上，修整轮和被修整轮中的其中一个水平安装、另一个竖直安装，修整轮驱动机构用于带动修整轮旋转和移动，被修整轮驱动机构用于带动被修整轮旋转和移动；(2)通过第一检测装置检测修整轮的外径轮廓，获取修整轮的外径轮廓尺寸值，以便得到准确的进给位置；通过第二检测装置检测被修整轮的轮廓，获取被修整轮的多段实际轮廓线，计算得出包围所有实际轮廓线的最小理论轮廓线，该最小理论轮廓线为理论外轮廓线，计算得出被所有实际轮廓线包围的最大理论轮廓线，该最大理论轮廓线为理论内轮廓线，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量；(3)修整轮根据设定的进给量从理论外轮廓线位置开始沿着被修整轮所要修整的弧线进行反复磨削修整，直至总的进给量达到修整量；(4)通过第二检测装置对被修整轮进行检测，若是被修整轮的轮廓尺寸达到要求，则完成修整，若是没有达到要求，则重复步骤(3)，直至被修整轮的轮廓尺寸达到要求。
进一步，步骤(2)中，当修整轮水平安装时，第一检测装置为探针，采用探针对修整轮外径轮廓进行测量；当修整轮竖直安装时，第一检测装置为对刀仪，采用对刀仪对修整轮外径轮廓进行测量。
进一步，步骤(2)中，第二检测装置为CCD成像模组，被修整轮驱动机构驱动被修整轮，使被修整轮的弧线部分移动至CCD成像区域，打开CCD成像模组的背投光源，将被修整轮转至多个不同的角度，逐一进行投影拍摄，从而得到多段实际轮廓线。
进一步，所述修整轮采用绿碳化硅制成。
进一步，所述第二检测装置连接有显示屏。
有益效果是：该修整方法在加工前通过获取修整轮的轮廓数值，从而可以确定准确的进给位置，避免过多的走刀时间，提高加工的效率，并通过获取被修整轮的轮廓数值，确定理论外轮廓线和理论内轮廓线，理论外轮廓线即作为实际加工时的起始位置，理论内轮廓线即作为实际加工时的结束位置，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量，从而在实际加工可以根据修整量设定每次磨削的进给量，使得总进给量达到修整量，然后再次检测获取被修整轮的轮廓数值，经过对比符合要求后即完成砂轮修整，实现砂轮的高精度修整；另外，由于修整轮和被修整轮相互垂直安装，使得两者之间可以实现更多形式的曲线移动，从而可以修整更多不同形式的弧线；另外，该修整方法摒弃传统金刚石修整砂轮的方式，通过以砂轮修砂轮的方式，可以极大地减少被修整轮的磨损消耗，并能更好地控制被修整轮的精度，得到更高的修整精度，尤其是对于高价值的砂轮，这方面的优势尤为明显，可以极大地延长砂轮的使用寿命，有效降低成本，具有很高的应用价值。
具体实施方式
本发明旨在提供一种修整精度高、效率高的砂轮弧线修整方法，该修整方法，包括以下步骤：(1)将修整轮和被修整轮分别安装于数控机床的修整轮驱动机构和被修整轮驱动机构上，修整轮和被修整轮中的其中一个水平安装、另一个竖直安装，修整轮驱动机构可以带动修整轮旋转和移动，被修整轮驱动机构可以带动被修整轮旋转和移动；(2)通过第一检测装置检测修整轮的外径轮廓，获取修整轮的外径轮廓尺寸值，以便得到准确的进给位置；通过第二检测装置检测被修整轮的轮廓，获取被修整轮的多段实际轮廓线，计算得出包围所有实际轮廓线的最小理论轮廓线，该最小理论轮廓线为理论外轮廓线，计算得出被所有实际轮廓线包围的最大理论轮廓线，该最大理论轮廓线为理论内轮廓线，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量；(3)修整轮根据设定的进给量从理论外轮廓线位置开始沿着被修整轮所要修整的弧线进行反复磨削修整，直至总的进给量达到修整量，修整轮和被修整轮之间的移动分别通过修整轮驱动机构和被修整轮驱动机构进行驱动控制，修整轮驱动机构和被修整轮驱动机构中的其中一个可以实现X轴和Z轴移动、另一个可以实现Y轴移动，或者是两个都可以实现X轴、Y轴和Z轴的移动，从而可以实现更多形式的曲线移动；(4)通过第二检测装置对被修整轮进行检测，若是被修整轮的轮廓尺寸达到要求，则完成修整，若是没有达到要求，则重复步骤(3)，直至被修整轮的轮廓尺寸达到要求。
该修整方法在加工前通过获取修整轮的轮廓数值，从而可以确定准确的进给位置，避免过多的走刀时间，提高加工的效率，并通过获取被修整轮的轮廓数值，确定理论外轮廓线和理论内轮廓线，理论外轮廓线即作为实际加工时的起始位置，理论内轮廓线即作为实际加工时的结束位置，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量，从而在实际加工可以根据修整量设定每次磨削的进给量，使得总进给量达到修整量，然后再次检测获取被修整轮的轮廓数值，经过对比符合要求后即完成砂轮修整，实现砂轮的高精度修整；另外，由于修整轮和被修整轮相互垂直安装，使得两者之间可以实现更多形式的曲线移动，从而可以修整更多不同形式的弧线；另外，该修整方法摒弃传统金刚石修整砂轮的方式，通过以砂轮修砂轮的方式，可以极大地减少被修整轮的磨损消耗，并能更好地控制被修整轮的精度，得到更高的修整精度，尤其是对于高价值的砂轮，这方面的优势尤为明显，可以极大地延长砂轮的使用寿命，有效降低成本，具有很高的应用价值；而且该修整方法采用对被修整轮进行轮廓检测，使得其还可以适用于凹轮的修整，满足凹轮修整的需求。
优选的，步骤(2)中，当修整轮水平安装时，第一检测装置可以是探针，采用探针对修整轮外径轮廓进行测量；当修整轮竖直安装时，第一检测装置可以是对刀仪，采用对刀仪对修整轮外径轮廓进行测量，从而实现不同安装方式下的检测需求。
优选的，步骤(2)中，第二检测装置为CCD成像模组，被修整轮驱动机构驱动被修整轮，使被修整轮的弧线部分移动至CCD成像区域，打开CCD成像模组的背投光源，将被修整轮转至多个不同的角度，逐一进行投影拍摄，从而得到多段实际轮廓线，第二检测装置还可以连接有显示屏，通过显示屏直接显示实际轮廓线、理论外轮廓线和理论内轮廓线，从而可以看到修整量的大小。
优选的，所述修整轮采用绿碳化硅制成，绿碳化硅材料具有锐利且整体硬度不高的特点，可以利用其锋锐的特性针对烧结砂轮进行磨削修整，可以解决烧结砂轮这种高密度、高硬脆材料的平面或曲面高精磨削修整问题，摒弃金刚石修整的方式，利用修整轮对刀具砂轮进行修整，可以达到更高的修整精度。而且可以在不更换修整砂轮的情况下，满足不同曲面的修整，尤其是异型曲线的修整，适用性更广，磨削精度更高，实现一机多用，高效率、高精度的修整，对于有大批修整的需求来说，其效率的提升是显著的，并且对于产品的兼容性很高，几乎所有材料的砂轮外圆或平面修整都能很好地完成修整。
该修整方法可以实现在机检测，做到一次装夹完成加工前、加工中、加工后修整轮和被修整轮的轮廓精度检测。在检测手段上利用的是机械式或激光对刀仪、精密探针模块和CCD成像模组，机械式或激光对刀仪可以对平面或直线型轮廓进行高精度检测；探针模块利用触头可以对零件进行更好的轮廓尺寸检测；CCD成像模组对被检测物体进行背影投射，得到被测物体的投影图像，从而可以准确的测出被测物体的轮廓尺寸，以上的检测装置都能够更快更直观地实现在线检验，为工艺的施行提供准确数据。而且该修整方法将修整轮和被修整轮进行垂直摆放，这种结构可以修整更多形式的曲线，且能够更好地控制精度，因为该结构一直是以修整轮外圆为切刃进行磨削，并且加上修整轮震荡动作，可以一直保持修整轮外圆直径尺寸在厚度方向的一致性，能够得到更高的磨削精度，不会出现因修整轮切刃面尺寸异常造成被修整轮尺寸不可控的情况。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种砂轮弧线修整方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将修整轮和被修整轮分别安装于数控机床的修整轮驱动机构和被修整轮驱动机构上，修整轮和被修整轮中的其中一个水平安装、另一个竖直安装，修整轮驱动机构用于带动修整轮旋转和移动，被修整轮驱动机构用于带动被修整轮旋转和移动；(2)通过第一检测装置检测修整轮的外径轮廓，获取修整轮的外径轮廓尺寸值，以便得到准确的进给位置；通过第二检测装置检测被修整轮的轮廓，获取被修整轮的多段实际轮廓线，计算得出包围所有实际轮廓线的最小理论轮廓线，该最小理论轮廓线为理论外轮廓线，计算得出被所有实际轮廓线包围的最大理论轮廓线，该最大理论轮廓线为理论内轮廓线，理论外轮廓线与理论内轮廓线之间的偏移量即为被修整轮的修整量；(3)修整轮根据设定的进给量从理论外轮廓线位置开始沿着被修整轮所要修整的弧线进行反复磨削修整，直至总的进给量达到修整量；(4)通过第二检测装置对被修整轮进行检测，若是被修整轮的轮廓尺寸达到要求，则完成修整，若是没有达到要求，则重复步骤(3)，直至被修整轮的轮廓尺寸达到要求。
2.根据权利要求1所述的砂轮弧线修整方法，其特征在于，步骤(2)中，当修整轮水平安装时，第一检测装置为探针，采用探针对修整轮外径轮廓进行测量；当修整轮竖直安装时，第一检测装置为对刀仪，采用对刀仪对修整轮外径轮廓进行测量。
3.根据权利要求1所述的砂轮弧线修整方法，其特征在于，步骤(2)中，第二检测装置为CCD成像模组，被修整轮驱动机构驱动被修整轮，使被修整轮的弧线部分移动至CCD成像区域，打开CCD成像模组的背投光源，将被修整轮转至多个不同的角度，逐一进行投影拍摄，从而得到多段实际轮廓线。
4.根据权利要求1所述的砂轮弧线修整方法，其特征在于，所述修整轮采用绿碳化硅制成。
5.根据权利要求1至4任一所述的砂轮弧线修整方法，其特征在于，所述第二检测装置连接有显示屏。
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