[发明专利]一种复杂曲面构件的在线打磨方法

权利要求书

1.一种复杂曲面构件的在线打磨方法，该方法的打磨对象为具有复杂曲面的构件，该构件的表面由平面、竖直面和圆弧柱面相连而成的复杂曲面，圆弧面至少有两个，且两个圆弧面的半径不同；该方法分为横向打磨和纵向修磨，横向是指沿垂直于平面的高度方向，纵向是指沿平行于圆弧柱面轴向的长度方向；先用张紧有砂带的打磨轮沿着平面向竖直面再向圆弧面的打磨轨迹连续的横向打磨，打磨轮为圆柱形滚轮，打磨轮具有柔性套筒，砂带张紧在柔性套筒上，打磨轮与构件相切，打磨轮自转的同时带动砂带运动实现构件表面的去材打磨，在横向打磨过程中，打磨轮自转、同时沿着打磨轨迹进给、并且同时具有纵向进给量；横向打磨完成后进行纵向修磨，纵向修磨后、打磨区域和非打磨区域之间形成的加工余量至少为0 .5mm。

2.根据权利要求1所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：所述构件包括顶面和底面，顶底和底面之间的至少有一个腰面，顶面和腰面之间有第一竖直面和第一过渡圆弧面，第一过渡圆弧面在第一竖直面之下，在俯视方向上、第一竖直面作为顶面的边界，第一过渡圆弧面在第一竖直面与顶面的覆盖范围内；腰面和底面之间有第二竖直面和第二过渡圆弧面，第二竖直面在第二过渡圆弧面之下，在仰视方向上、第二竖直面作为底面的边界，第二过渡圆弧面在第二竖直面与顶面的覆盖范围内；该构件的最大宽度为150mm，最大高度为176mm。

3.根据权利要求2所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：所述打磨对象是长轨生产线上在线打磨焊接后的钢轨，该方法使用砂带在线打磨钢轨；该方法分为横向打磨和纵向修磨，横向是指沿钢轨的高度方向，纵向是指沿钢轨的长度方向；横向打磨时、砂带从钢轨的宽度方向的两侧分别沿第一打磨轨迹和第二打磨轨迹进行打磨，砂带以柔性力抵靠对焊瘤进行抛光去材；第一打磨轨迹和第二打磨轨迹分别对应一侧轨腰，第一打磨轨迹覆盖轨顶面、第二打磨轨迹覆盖轨底面，或者第一打磨轨迹覆盖轨底面、第二打磨轨迹覆盖轨顶面；纵向修磨时，用砂轮沿钢轨纵向进给。

4.根据权利要求3所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：横向打磨时，砂带除了沿钢轨横向的运动以外，同时具有沿钢轨纵向的运动。

5.根据权利要求3所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：砂带作为打磨单元的一部分，打磨单元包括打磨轮和传动轮，砂带张紧于打磨轮和传动轮，砂带、打磨轮和传动轮形成一个带传动机构，横向打磨时，打磨轮的轴向顺应钢轨的长度方向，打磨轮抵靠钢轨，砂带位于打磨轮和钢轨之间，打磨轮自转、砂带沿打磨轮的切向去除焊瘤。

6.根据权利要求3所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：在横向打磨时，监测打磨轮与钢轨之间的作用力，监测获得的作用力高于设定的力阈值时，发出报警。

7.根据权利要求3所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于:纵向修磨时，包括对轨腰的打磨，对轨顶面的打磨和对轨底面的打磨，采用千叶轮对轨腰打磨，采用第一盘式砂轮对轨顶面进行打磨，盘式角砂轮的打磨面为砂轮底面；采用第二盘式砂轮对轨底面进行打磨，盘式角砂轮的打磨面为砂轮底面。

8.根据权利要求7所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：采用第一盘式砂轮打磨轨腰向轨底过渡的曲面，采用第二盘式砂轮打磨轨顶下方、与轨腰过渡的曲面；第一盘式砂轮与水平面成第一夹角，第一夹角的角度为0°到-10°；第二盘式砂轮与水平面成第二夹角，第二夹角的角度为0°到10°。

9.如权利要求7所述的一种复杂曲面构件的在线打磨方法，其特征在于：第二盘式砂轮具有第一打磨部和第二打磨部，第一打磨部与第二打磨部同心，第一打磨部在内，第二打磨部在外；从砂轮沿轴向的截面看，第二打磨部呈圆弧，第二打磨部在砂轮沿轴向的截面上的圆心角与轨顶下方、与轨腰过渡的曲面的圆心角一致；这里的一致并非是指数学意义的相等，指的是第二打磨部的圆心角接近曲面的圆心角，小于等于曲面的圆心角。