[发明专利]一种精密磨削复合控制方法

摘要

本发明属于机械方法类，具体是一种精密磨削复合控制方法，其特征在于：采用静压导轨支撑砂轮主轴单元，直线伺服电机推动砂轮主轴单元沿静压导轨滑动方向作进退运动；采用静压轴承支撑被加工零件，力矩伺服电机带动被加工零件绕静压轴承回转中心作旋转运动；将直线伺服电机及直线位置传感器与直线伺服驱动器连接，将力矩伺服电机及角度位置传感器与力矩伺服驱动器连接，直线伺服驱动器和力矩伺服驱动器与精密磨削控制器连接，设置一磨削力观测单元，磨削力观测单元的输入接口分别与直线伺服驱动器、力矩伺服驱动器连接，磨削力观测单元的输出接口与精密磨削控制器连接。本发明科学合理，对砂轮状态变化及零件不同材料特性的适应性好，能一次性完成精密轮廓和高质量表面的复合加工目标。

主权项

一种精密磨削复合控制方法，其特征在于：采用静压导轨支撑砂轮主轴单元，直线伺服电机推动砂轮主轴单元沿静压导轨滑动方向作进退运动，采用静压轴承支撑被加工零件，力矩伺服电机带动被加工零件绕静压轴承回转中心作旋转运动，将直线伺服电机及直线位置传感器与直线伺服驱动器连接，将力矩伺服电机及角度位置传感器与力矩伺服驱动器连接，直线伺服驱动器和力矩伺服驱动器与精密磨削控制器连接，设置一磨削力观测单元，磨削力观测单元的输入接口分别与直线伺服驱动器、力矩伺服驱动器连接，磨削力观测单元的输出接口与精密磨削控制器连接；磨削开始前，精密磨削控制器根据待加工零件的初始轮廓及砂轮半径计算初始磨削路径，根据待加工零件的目标轮廓及砂轮半径计算目标磨削路径，根据砂轮特性和零件材料类型设置最佳磨削力区间以及标准进给速率，然后将实际进给速率设为零并控制直线伺服驱动器和力矩伺服驱动器执行单圈初始磨削路径，期间砂轮与被加工零件保持临界非接触状态，磨削力观测单元检测零件每个转角位置的直线伺服电机和力矩伺服电机电流信号，根据电磁力常数计算电磁力信号，并记录作为该转角位置处参考信号；正式磨削时，精密磨削控制器先将实际进给速率设为标准进给速率并控制直线伺服驱动器和力矩伺服驱动器连续执行初始磨削路径，期间，磨削力观测单元持续计算直线伺服电机和力矩伺服电机的电磁力信号，并分别与已记录的零件相同转角位置处参考信号相减得到法向、切向磨削力信号，精密磨削控制器将磨削力信号与已设置的最佳磨削力区间进行比较，根据偏差负反馈原则实时调整实际进给速率，同时对被加工零件每个转角位置的实际进给速率进行积分获得该转角位置的累计进给量，当被加工零件任意转角位置上累计进给量到达目标磨削路径时，精密磨削控制器将该转角位置的实际进给速率置为零，当被加工零件每个转角位置的累计进给量均到达目标磨削路径时，精密磨削控制器停止本次磨削过程。