[发明专利]大长径比弱刚性磨杆磨削圆环端面的加工方法

摘要

本发明公开了大长径比弱刚性磨杆磨削圆环端面的加工方法，将圆环端面加工分为底孔圆环端面处同轴孔的磨削加工、同轴孔孔壁去除加工及底孔圆环端面光整加工三步。在同轴孔加工过程中，通过测针测量同轴孔孔底与工件左端面间的距离Z4‑Z3，与工件图纸上底孔圆环端面与工件左端面间的公称尺寸L做差，当L‑Z4+Z3≤30μm时，进行同轴孔孔壁去除加工，最后进行底孔圆环端面光整加工，并通过测针测量底孔圆环端面与工件左端面间的距离直至达到图纸尺寸公差要求，完成磨削加工。本发明所述方法避免了传统工件自旋转磨削加工方法中，由于轴向和径向磨削力作用引起的磨杆振颤失稳导致的砂轮磨粒快速脱落或局部破碎的问题，提高了加工效率和砂轮的使用寿命，降低了废品率，且易于实现自动化。

主权项

1.大长径比弱刚性磨杆磨削圆环端面的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、开启机床，安装工件和砂轮，确认机床工作状态及加工程序正常；S2、砂轮修整：控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动进行砂轮端面修整，并记录砂轮修整完成时机床Z轴光栅坐标值Z₂₁；S3、确定砂轮与测针间轴向相对位置关系：控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动使砂轮右端面接触到工件左端面，并记录此时机床Z轴光栅坐标值Z₀，然后控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动使测针接触到工件左端面，并记录此时机床Z轴光栅坐标值Z₃，计算得砂轮与测针间轴向相对位置关系：Δ_Z＝Z₀‑Z₃；S4、控制机床X轴工作台运动至坐标Z轴工作台轴向进给，使测针接触到底孔圆环端面，并将此时机床Z轴光栅坐标值记为Z₄，然后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁＝Z₀‑180，其中，X₁为测针球头中心与工件回转轴线重合时，机床X轴光栅坐标值，0.5mm≤Δ₁≤1mm，D₁为工件底孔圆环端面内孔的孔径；S5、控制机床X轴工作台快速移动至坐标X₀，Z轴工作台快速移动至坐标Z₄+Δ_Z‑Δ₁，然后以速度f_a运动至坐标Z₀+L，最后控制Z工作台快速移动至Z向安全位Z₁，其中，X₀为砂轮轴线和工件回转轴线重合时，机床X轴光栅坐标值，10mm/min≤f_a≤100mm/min，L为工件图纸上底孔圆环端面与工件左端面间的公称尺寸；S6、控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动进行砂轮端面修整，并将砂轮修整完成时机床Z轴光栅坐标值记为Z₂₂，然后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁；S7、控制机床X轴工作台快速移动至坐标X₀，Z轴工作台快速移动至坐标Z₄+Δ_Z‑Δ₁，然后以速度f_a运动至坐标Z₀+L+Z₂₂‑Z₂₁，最后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁；S8、控制机床X轴工作台快速移动至坐标Z轴工作台轴向进给，使测针接触到底孔圆环端面处同轴孔孔底，并将此时机床Z轴光栅坐标值记为Z₄，然后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁；S9、判断L‑Z₄+Z₃≤30μm是否成立，是，执行步骤S10，否，执行步骤S6；S10、控制机床X轴工作台快速移动至坐标X₀，Z轴工作台快速移动至坐标Z₄+Δ_Z‑Δ₁，然后以速度f_a运动至坐标Z₀+L+Z₂₂‑Z₂₁；S11、控制机床X轴工作台以速度F₁运动至坐标然后控制机床Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁，其中，10≤F₁≤100mm/min，D₀为杯型砂轮内圆面直径，D₂为工件图纸上底孔圆环端面外径；S12、控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动进行砂轮端面修整，并将砂轮修整完成时机床Z轴光栅坐标值记为Z₂₂，然后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁；S13、控制机床X轴工作台快速移动至坐标Z轴工作台快速移动至坐标Z₄+Δ_Z‑Δ₁，然后以速度f_a运动至坐标Z₀+L+Z₂₂‑Z₂₁，最后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁，其中，1mm≤Δ₂≤2mm；S14、控制机床X轴工作台快速移动至坐标Z轴工作台轴向进给，使测针接触到底孔圆环端面，并将此时机床Z轴光栅坐标值记为Z₄，然后控制Z轴工作台快速移动至Z向安全位Z₁；S15、如果L+EI≤Z₄‑Z₃≤L+ES，则执行步骤S16，否则，执行步骤S12；S16、完成磨削加工。