[发明专利]一种高精异形砂轮的新型加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及砂轮的加工方法，尤其涉及一种高精异形砂轮的新型加工方法。

背景技术

对金属或非金属材料的磨削加工采用砂轮来完成，对于平面加工使用磨削面为平面(或运行轨迹为平面)的砂轮，而对于异形磨边加工则常采用磨削面为异形的成形砂轮。砂轮的异形磨面形状对应于材料的边角形状要求，最终成型的常用边角形状为弧形，也有除弧形以外的其他形状，如为规矩的几何形状，或为由直线、弧线、曲线等线段构成的非规矩几何形状。

随着现在对机器零件精度要求越来越高，高精度的异形砂轮的应用越来越多。对高精度的异形砂轮的修整加工一直采用的是仿形法的加工方法。此种方法中修整轮的磨损量大而且被修整的异形砂轮精度不容易保持，异形砂轮的修整效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种高精异形砂轮的新型加工方法，以减少对修整轮的磨损以及使得修整后的异形砂轮精度能保持更久，改善异形砂轮的修整效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高精异形砂轮的新型加工方法，使用光学曲线磨床对异形砂轮进行精细修整，包括以下步骤：

S1，将待加工的异形砂轮夹持在光学曲线磨床上；

S2，光学曲线磨床的投影系统将待加工的异形砂轮的影像放大并投影在屏幕上；

S3，将菲林胶片贴在屏幕上，菲林胶片预先印有待加工的异形砂轮的标准图样；

S4，调整异形砂轮的影像在屏幕上的位置，使得异形砂轮的影像与屏幕上菲林胶片上的标准图样对齐；

S5，对于异形砂轮的被加工部位与菲林胶片标准图样的对应部位有偏差的位置，通过数控或者手动操作控制光学曲线磨床的修整轮对该位置进行磨削修整。

进一步地，在步骤S1中，若是针对回转面的修整，便将待加工的异形砂轮穿轴固定在工作台上，限制其中5个自由度，不限制异形砂轮绕自身转轴的回转自由度，并且在修整时驱动异形砂轮绕其自身转轴转动。

进一步地，在步骤S1中，若是针对单点式或单一面的修整，便将待加工的异形砂轮装夹在工作台上固定，并限制其6个自由度。

进一步地，在步骤S2中光学曲线磨床的投影系统可将待加工的异形砂轮的影像放大倍数为20倍或50倍，同时还需要进行调焦，以使得影像的边界在屏幕上清晰可见。

进一步地，在步骤S3中，用制图软件将待加工的异形砂轮的标准图样画出，再用精密打印机在菲林胶片上打印出标准图样的放大图。

进一步地，在步骤S3中，用制图软件画出待加工的异形砂轮的标准图样时，标准图样的线条宽度设置范围是0.05mm至0.15mm，避免标准图样打印在菲林胶片上因为线宽过大而造成比对误差。

进一步地，在步骤S4中，假如屏幕上异形砂轮的被加工部位与标准图样的对应部位完全重合，那么在步骤S5中还需要对异形砂轮的被加工部位进行整体修整磨削，即被加工部位上每一个点都被磨削掉相等的量，以磨平异形砂轮被加工部位表面上金刚石的不平整。

进一步地，当待加工的异形砂轮被放大后光学曲线磨床的屏幕不足以显示其完整的投影影像时，需要分段进行磨削修整，而标准图样也需要分段制作并绘制在同一张菲林胶片上。

通常情况下，光学曲线磨床是用于加工细小零件（如探头等）的，工件放大之后一般不会超出屏幕的范围，因此不需要分段磨削修整。而分段磨削修整的难点在于每一段之间的衔接，即找好基准。特别是对于轮体工件来说，加工的面是弧面。这对于找基准来说更加困难。

进一步地，若菲林胶片的标准图样做成分段的，需在制图软件上将完整的标准图样轮廓分割，还需制作出一框体，该框体内的轮廓线条可以在光学曲线磨床的屏幕上完整显示，第一段轮廓处于该框体内，随后将第一段轮廓以外的每一段轮廓平移至第一段轮廓所处的框体内，记录每一段轮廓的位移量。

进一步地，若菲林胶片的标准图样轮廓做成分段，在光学曲线磨床上磨削修整时，先修整第一段轮廓，对于后续的每一段轮廓，先按照制作标准图样轮廓时候对应轮廓的位移量来平移待加工的异形砂轮，然后控制修整轮对该段轮廓进行修整，以满足实际磨削要求。

通过分段制作标准图样轮廓，记录每一段轮廓的位移量，在加工相应轮廓时候该轮廓的位移量即为待加工工件的位移量。通过控制分段制作轮廓的精度（包括位移量等）、菲林胶片打印精度以及磨床上待加工工件偏移量的精度、加工精度，即可对需要分段加工的工件进行精确的分段磨削修整，这既扩大了光学曲线磨床的应用范围，也为异形砂轮的精加工开拓了一个新的方法，取得了较大的技术进步。