[发明专利]多磨削单元多工序并行的恒线速度磨削方法及磨削装置

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃深加工方法及自动化设备领域，尤其是涉及一种多磨削单元多工序并行的恒线速度磨削方法及多磨削单元多工序并行的磨削装置。

背景技术

随着新能源、建筑、装璜、家具行业对大型玻璃制品工艺性和艺术性要求的日益提高，对玻璃的需求增长很快，同时对玻璃的加工质量和加工效率也有了很高的要求。为改善传统的玻璃加工方式，降低生产成本、提高加工精度和提高生产效率，需要大量的玻璃加工自动化设备。由于玻璃是一种硬脆材料，同时为了实现美观的要求，有切割、粗磨、精磨、粗抛、精抛等多道特殊工艺要求。

目前，已经有商品化的玻璃加工中心进行切割、粗磨、精磨、粗抛、精抛等多工序的加工，但现有的玻璃加工中心进行多工序加工的时候需要进行多次换刀，加工效率较低。现有技术中，也有商品化的直线磨边机，可以进行多工序加工，但其只能加工直线轮廓，无法加工如圆弧、样条曲线、椭圆等曲线。

目前采用工件旋转的磨削方式在发动机曲轴类零件的磨削加工中使用较为普遍，但仍然为单工序磨削，通过更换砂轮来实现不同磨削工序的切换。在磨削过程中为了保证工件周边各位置磨削质量一致，需要保证磨削点为恒线速，对于单工序磨削过程而言，通过调整工件转速及磨头进给速度即可实现。对于多工序并行磨削而言，需要保证多工序的各个磨削点的线速度相同，这时就无法仅仅通过调整工件转速及磨头进给速度就可以保证各个磨削点的线速度一致。

公开号为CN 101332578A的中国发明专利申请公开了一种玻璃板的磨削装置，具有直线搬运单元，其沿X方向直线搬送玻璃板；第一磨削装置，其具有对由直线搬送单元直线搬送的玻璃板的沿X方向延伸的两侧缘及分别磨削的磨削头；第二磨削装置，其在X方向上与第一磨削装置相邻，具有对沿与直线搬送单元直线搬运的X方向正交的Y方向延伸的前缘及后缘分别磨削可动的磨削头。虽然该公开的技术方案中包括使各个磨削头沿与玻璃保持体的往复方向平行的方向进行数值控制移动的X移动单元，以及使各个磨削头沿与玻璃板保持体的往复方向正交的方向进行数值控制移动的Y移动单元，使用X移动单元和Y移动单元移动磨削玻璃边缘。但该装置本质上还是和加工中心磨削玻璃边缘的方式一致，每道工序加工时相互独立的，无法实现多工序并行磨削，更无法保证各个磨削点的线速度一致。

发明内容

本发明提供了一种多磨削单元多工序并行的恒线速度磨削方法，使得多磨削单元多工序并行磨削时，磨削线速度一致，从而能够保证工件周边各位置磨削质量一致。

一种多磨削单元多工序并行的恒线速度磨削方法，包括以下步骤：

1）旋转工作台带动工件以恒定的角速度ω旋转，工件曲线为r(θ)，设定磨削的恒线速度为V；

2）在dt时间内驱动磨削单元中的刀具沿工件周向运行V₁*dt，使每个磨削单元磨削的恒线速度均为V，其中V₁=V-ωr(ωdt)，r(ωdt)是工件曲线r(θ)上刀具磨削处离工件中心的距离。

工件中心是指旋转工作台带动工件时工件的旋转中心。

本发明多磨削单元多工序并行的恒线速度磨削方法中，附加速度V₁的求解过程如下：

在dt时间内，以恒定的角转速ω转动了dθ角，dθ=ωdt①；

r₁为工件曲线r(θ)上刀具磨削处离工件中心的距离，r₁=r(dθ)②；

将式①代入式②，得到r₁=r(ωdt)③；

磨削单元磨削的恒线速度V=V₁+ωr₁④；

将式③代入式④，则V=V₁+ωr₁=V₁+ωr(ωdt)，得到V₁=V-ωr(ωdt)。

本发明中多磨削单元多工序是指至少两个磨削单元并行磨削。由于工件曲线r(θ)的半径随着其旋转角度的变化而变化，因此，在各个不同的磨削单元处的工件半径是不一样的，从而在工作台角转速ω一定的情况下，各个不同的磨削单元线速度会不同，从而导致磨削质量不同。因而，通过速度V₁沿工件周向对各个磨削单元进行补偿，达到各个磨削单元中刀具磨削线速度的一致。

dt以时间较短为宜，其值可以等于运动控制器的伺服采样周期，从而能够准确保证磨削的恒线速度，当然也可以采用若干个伺服采样周期作为dt。