[發明專利]平面共軛凸輪輪廓檢測和磨削加工裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201310048860.8
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103144034A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 郭建江;張建生;沈洪雷
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B24B49/04
• 分類號: B24B49/04;B24B51/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 曹煥元

技術領域

本發明涉及機械制造領域，具體涉及一種應用平面共軛凸輪輪廓檢測和磨削加工裝置對平面共軛凸輪輪廓進行檢測和磨削的控制方法。

背景技術

凸輪機構是主要由凸輪、從動件和機架組成的傳動機構。凸輪按照形式的不同通常分為盤形凸輪、移動凸輪和圓柱凸輪三種。盤形凸輪又分為盤形內凸輪和盤形外凸輪，因為盤形內凸輪很少被采用，故通常所稱的盤形凸輪均指盤形外凸輪。按照從動件的運動軌跡的不同，凸輪又分為平面凸輪和空間凸輪。平面凸輪是指凸輪運動平面與從動件的運動平面互相平行或重合，盤形凸輪和移動凸輪均屬于平面凸輪，而空間凸輪是指從動件的運動軌跡為空間曲線，圓柱凸輪屬于空間凸輪。凸輪按照外部約束形態的不同又可分為溝槽凸輪、凸緣凸輪、等幅凸輪和共軛凸輪。共軛凸輪通常指相互固結的一對盤形凸輪（也即雙盤形凸輪）。該對凸輪的各自的輪廓（也即凸輪的周向外側表面）分別與同一從動件上相應的運動副元素相接觸。共軛凸輪的2個凸輪按一定位置固裝在同一軸上，使這兩個凸輪各自分別在推程和回程時保持共軛性，進而保證雙盤形凸輪與從動件鎖合。按照從動件的不同的運動形式，雙盤形凸輪又分為擺動從動桿共軛凸輪和直動從動桿共軛凸輪。共軛凸輪的第二種形式是：在同一個環狀的盤形凸輪上，設置2個盤形輪廓部位，也即在凸輪的周向內側表面和周向外側表面各設有相應的一個凸輪輪廓部位（簡稱為內外輪廓），并且內外輪廓的形狀相似，由于這種共軛凸輪的從動件的運動平面與凸輪運動平面互相平行或重合，故可稱為平面共軛凸輪。平面共軛凸輪可以廣泛應用于各種自動化機械中，如紡織經編機、印刷機等，其中紡織經編機上鉤針凸輪就是上述定義的平面共軛凸輪。平面共軛凸輪輪廓磨削屬于非圓磨削，輪廓曲線復雜而且內外輪廓尺寸還要保證尺寸共軛一致性，從而磨削加工與檢測難度均較大。

現有技術對平面共軛凸輪輪廓進行磨削加工的設備主要采用數控加工中心或者專用磨削機床，磨削加工中，還需要對平面共軛凸輪的內外輪廓和加工誤差進行檢測、對內外輪廓磨削余量以及磨削進給量進行確定等，上述的檢測多采用人工在線操作方式或者采用離線檢測方式，不僅檢測精度不高，而很難保證平面共軛凸輪內外輪廓尺寸共軛一致性，還存在磨削加工效率很低的問題。

中國專利文獻CN102589469A（申請號為201210026457.0）公開了一種“平面共軛凸輪輪廓檢測裝置及其控制方法”。該文獻所涉及的平面共軛凸輪的檢測裝置雖然可以對平面共軛凸輪的內外輪廓同時進行測量，從而能保證凸輪共軛一致性，但其屬于接觸式測量，測量精度還有待于進一步提高。另外，該測量裝置僅僅只是離線測量裝置，不具有磨削加工的功能。

中國專利文獻CN201195276Y（專利申請號200820034576.X）公開了一種“在線測試數控凸輪磨床”。該文獻所述的磨床是一種在對凸輪進行磨削加工的同時還可同步對凸輪進行在線測試的磨床。該文獻中所涉及的凸輪按照其附圖所示，應該為平面盤形凸輪，所以其進行的測量和加工也只是實施在盤形凸輪的輪廓（也即周向外側）上。該文獻的測試雖然是在線自動測試，但是，其測量精度仍較低。

中國專利文獻CN102147238B（專利申請號201110051991.2）、CN102175181B（專利申請號201110051993.1）、CN102122144B（專利申請號201110051996.5）和CN102200762B（專利申請號201110096390.3）分別公開了一種“凸輪輪廓檢測裝置”、“凸輪輪廓檢測裝置的檢測方法”、“用于凸輪輪廓檢測的數控系統”和“凸輪輪廓檢測用數控系統”。所述的這四種檢測裝置或檢測系統工作時，都要先將凸輪從加工設備上取下，然后進行檢測，如檢測不合格，還需將凸輪裝回加工設備重新定位繼續加工，導致工作效率大大降低，而且所述的檢測的對象都是平面盤形凸輪外輪廓。