[發明專利]回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法

有效

• 申請號: 201611257210.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106625036B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 張全利;郭兵;饒志敏;顧興士;趙清亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B35/00;B24B53/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 孟憲會

1.回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法，其特征在于：所述方法是按照以下步驟實現的：

步驟一：單點金剛石修整器和Al2O3棒對樹脂基金剛石砂輪修整:將單點金剛石修整器和樹脂基金剛石砂輪安轉在精密磨床上，先通過單點金剛石修整器對樹脂基金剛石砂輪邊緣面進行精密整形獲得具有特定夾角的尖銳邊緣，再將Al2O3棒安裝在單點金剛石修整器處，使用Al2O3棒對樹脂基金剛石砂輪尖角邊緣進行精密修整：樹脂基金剛石砂輪的進給通過精密磨床的X軸控制，修整深度采用精密磨床的Z軸控制,所使用的樹脂基金剛石砂輪為1500號樹脂結合劑的樹脂基金剛石砂輪，金剛石修整器的轉速為300RPM，樹脂基金剛石砂輪轉速為2000RPM，進給速率為0.5mm/min，修整深度為5μm/pass，修整后的樹脂基金剛石砂輪邊緣的截面為具有一定圓弧的尖銳‘V’字形；

步驟二：采用MATLAB軟件生成所需加工的回轉軸對稱連續表面的橫截面輪廓數據點，然后采用精密磨床刀具軌跡生成系統生成樹脂基金剛石砂輪運動軌跡：樹脂基金剛石砂輪的進給通過精密磨床的X軸控制，磨削深度采用精密磨床的Z軸控制，通過精密磨床的B軸控制樹脂基金剛石砂輪中心線與回轉對稱連續表面磨削點切線垂直，以降低樹脂基金剛石砂輪磨損對面形精度的影響，樹脂基金剛石砂輪的轉速為20000RPM，工件轉速為120RPM；

步驟三：優化加工：通過組合樹脂基金剛石砂輪的進給速率和磨削深度，其中進給速率依次采用3-0.5-0.1mm/min，相應的磨削深度依次為2-0.5-0.1μm/pass，分階段對硬脆材料進行磨削加工，改善磨削加工回轉對稱連續表面的效率及表面粗糙度；

步驟四：改善工件面形精度：步驟三中采用在位測量技術，結合樹脂基金剛石砂輪的運動軌跡規劃，改善工件中心的面形精度，根據在位測量結果，在離工件中心一定距離處，采用線性插補法對刀具的運動軌跡進行補償，緩慢改變樹脂基金剛石砂輪的軌跡，調整樹脂基金剛石砂輪與工件表面的相對位置，減少工件中心的材料去除，從而改善工件面形精度。

2.根據權利要求1所述回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法，其特征在于：步驟三中改善工件面形精度時對刀具軌跡和樹脂基金剛石砂輪磨損進行主動補償。

3.根據權利要求1所述回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法，其特征在于：樹脂基金剛石砂輪的直徑為20mm，且通過修整獲得具有特定角度的‘V’形邊緣。

4.根據權利要求1所述回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法，其特征在于：通過精密磨床的B軸控制樹脂基金剛石砂輪的截面中心線始終與磨削點切線垂直。

5.根據權利要求1所述回轉軸對稱連續表面樹脂基金剛石砂輪超精密磨削方法，其特征在于：步驟二中采用差動變壓器LVDT對加工表面進行在位測量，根據樹脂基金剛石砂輪的運動軌跡規劃改善工件中心的面形精度，根據在位測量結果，在距離工件中心2mm處，采用線性插補法，緩慢改變樹脂基金剛石砂輪的運動軌跡，調整樹脂基金剛石砂輪與工件表面的相對位置改善工件面形精度。