[发明专利]一种横磨外圆磨刃轨迹三维建模方法

权利要求书

1.一种横磨外圆磨刃轨迹三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据砂轮组织结构和磨粒参数，建立砂轮表面磨粒分布二维模型；

步骤2：根据磨削工艺、工件和砂轮参数，利用UG软件，按照一定比例，建立横磨外圆加工三维模型；

步骤3：在步骤2所获得的横磨外圆加工三维模型的右视图上，根据横磨外圆运动和运动学理论，在工件的端面建立工件进给运动二维模型，并确定工件上各位置点的进给矢量；

步骤4：在步骤2所获得的横磨外圆加工三维模型的右视图上，根据横磨外圆运动和运动学理论，在砂轮的端面建立磨刃主运动二维模型，并确定与步骤3中确定的工件各位置点相对应的磨刃位置点；

步骤5：在步骤4所获得的磨刃主运动二维模型的基础上，根据横磨外圆的运动和运动学理论，将步骤3所获得的工件上各位置点的进给矢量依次与磨刃上对应的位置点运动矢量合成，建立相对运动轨迹二维模型；

步骤6：在步骤5所获得的相对运动轨迹二维模型的基础上，利用UG软件，建立磨粒的三维模型，模拟横磨外圆的运动，建立磨刃轨迹曲面三维模型；

步骤3包括以下步骤：

1)删除步骤2建立的横磨外圆加工三维模型中的砂轮，留下工件，在工件的右视图中，以o2为工件中心，建立yz坐标系，以α2为与砂轮上的周向相邻的两个磨粒所对应的工件转角；

2)在工件的右视图中绘制o2J1，使∠yo2J1＝α2/2，J1位于工件的圆周上；

3)在工件的右视图中绘制o2J5，使∠yo2J5＝-α2/2，J5位于工件的圆周上；

4)确定J2、J3、J4，使J2、J3、J4为圆弧的等分点；

5)连接矢量和

步骤4包括以下步骤：

1)删除步骤2建立的横磨外圆加工三维模型中的工件，保留砂轮，在砂轮的右视图中，以o1为砂轮中心，建立yz坐标系，以α1为与周向相邻的两个磨粒所对应的砂轮转角；

2)在砂轮的右视图中绘制o1r1，使∠yo1r1＝180-α1/2，r1位于砂轮的圆周上；

3)在砂轮的右视图中绘制o1r5,使∠yo1r5＝180+α1/2，r5位于砂轮的圆周上；

4)确定r2、r3、r4，使r2、r3、r4为圆弧的等分点；

步骤5包括以下步骤：

1)依次将步骤3所获得的进给矢量平移到步骤4所获得的r2、r3、r4、r5位置点；

2)将各矢量分别绕相对应的点r2、r3、r4、r5顺时针转180°，旋转后用表示；

3)用样条曲线连接R1到R5，获得磨刃与工件的相对运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的横磨外圆磨刃轨迹三维建模方法，其特征在于：在步骤2中，采用100：1的比例建立横磨外圆加工三维模型。

3.根据权利要求1所述的横磨外圆磨刃轨迹三维建模方法，其特征在于：在步骤6中，在xyz坐标系中确定r5o1x平面上的磨刃轮廓，r5o1x平面为x轴与r5o1线构成的平面；接着模拟横磨外圆的运动，用“扫掠”命令进行建模，将磨刃轮廓沿步骤5所获得的磨刃与工件的相对运动轨迹扫掠，从而获得磨刃轨迹曲面三维模型。