[发明专利]一种纵磨外圆磨粒轨迹确定方法

说明书

本发明公开一种纵磨外圆磨粒轨迹确定方法，采用数学建模和二维建模方法相结合确定纵磨外圆磨粒螺旋线轨迹，通过砂轮表面磨粒单程轨迹分步模型映射为工件表面磨粒单程轨迹分步模型，再进行叠加建立多程磨粒轨迹模型，可以快速低成本的建立磨粒轨迹螺旋线分布和砂轮参数、工件参数、磨削工艺参数和砂轮组织之间的定量关系，提高纵磨外圆工艺设计的科学性。

技术领域

本发明公开一种纵磨外圆磨粒轨迹确定方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于外圆磨削制造技术领域。

背景技术

纵磨外圆是外圆磨削的一种加工方式，目前确定磨粒轨迹主要有以下方式：

(1)、采用数学方法，根据运动学理论建立纵磨外圆时工艺参数、装备参数，砂轮组织参数等多参数与磨粒轨迹之间的数学关系，但数学关系建立过程复杂，直观性差，易出错，效率低，技术难度大。

(2)、利用表面粗糙度仪测量表面粗糙度，反求磨粒轨迹，但是实验成本高，并难于建立表面粗糙度与工件参数、砂轮组织、砂轮参数和磨削加工工艺参数等主要影响因素之间的直接关系，对磨削精度和效率提高、磨削技术提高不利。

(3)、三坐标测量法可以测量表面三维坐标，构建表面三维模型，反求磨粒轨迹，也是实验成本高，效率低，也难于反映表面粗糙度与工件参数、砂轮组织、砂轮参数和磨削加工工艺参数等主要影响因素之间的直接关系，影响磨削精度和效率的提高，影响磨削技术进步。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纵磨外圆磨粒轨迹确定方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纵磨外圆磨粒轨迹确定方法，包括如下步骤：

S1、建立纵磨外圆模型

根据纵磨外圆工艺过程，绘制工件与砂轮的纵磨外圆模型，工件表面分区位相调节值c，按等式(1)计算：

其中，B为砂轮宽度(mm)，ft为轴向进给量(mm/r)，n1为工件转速(r/s)，n2为砂轮转速(r/s)，ft′为砂轮轴向进给量(mm/r)；

S2、建立外圆表面分区模型

根据磨削工艺，工件轴向进给1次，获得1个磨粒轨迹密集区，密集区的夹角φ按等式(2)计算

等式(2)中参数同前；

工件往复多次进给，获得多个密集区，密集区数量按等式(3)计算

等式(3)中参数同前；

密集区的位相角按等式(4)求得

等式(4)中参数同前；

S3、绘制砂轮表面磨粒单程轨迹分步模型

1、模拟磨粒运动，绘制砂轮轴向进给宽度B(mm)时砂轮表面每周轨迹螺旋线模型共n5幅，在xoy平面内建立第1周轨迹螺旋线模型，n5按等式(5)

计算如下：

等式(5)中参数同前，

2、将步骤S3.1分别生成的每周轨迹螺旋线模型依次叠加，获得每周叠加轨迹螺旋线模型，叠加方法是将第i周与第i+1周叠加生成第i+1周叠加轨迹螺旋线模型，第i+1周叠加螺旋线模型与第i+2周轨迹螺旋线模型叠加生成第i+2周叠加螺旋线模型，i＝1，2，3…n5，