[發明專利]一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統

在審

• 申請號: 201910355539.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110000668A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 楊建中;劉樹生;朱萬強;席逸凡;陳雨
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B24B21/00
• 分類號: B24B21/00;B24B21/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;曹葆青

本發明屬于砂帶磨削相關技術領域，其公開了一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統，該系統包括測量組件、微處理模塊及執行模塊，測量組件包括測頭，工作時，將刀具替換為測頭，測頭按照精加工的刀具路徑進行行走并打點，由此獲得工件表面的實際點位坐標；微處理模塊用于根據來自測量組件的實際點位坐標進行擬合以得到擬合工件曲面，并將擬合工件曲面與預存的理想工件曲面進行比對以得到誤差，繼而計算得到刀觸點及刀觸點對應的磨削壓力值依次進行配對存儲、處理及編程以得到G代碼文件；執行模塊用于根據來自微處理模塊的G代碼文件進行運行，以自適應調節磨削壓力。本發明提高了精度，降低了報廢率，適用性較強。

技術領域

本發明屬于砂帶磨削相關技術領域，更具體地，涉及一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，制造業在企業工藝推進、工業升級上做出了較大變革，期望達到的加工質量水平與落后的機械設備、裝置機構及控制系統之間產生的矛盾推進著工藝裝備的發展。其中，磨削與拋光是工藝鏈中的一環，直接影響著產品加工的表面質量，且加工生產過程中的多個產品需要采用磨削拋光的工序。在磨削的工藝中，砂帶磨削技術是一種切削加工技術，借助于張緊機構使砂帶繃緊在接觸輪上，利用驅動輪使砂帶高速運動，施加一定的壓力使砂帶與工件表面產生相對摩擦，最后進行磨削或者拋光。傳統的手工磨削、拋光依賴于實際操作人員的技術水平，容易造成較大的誤差甚至可能廢件，而砂帶磨削具有磨削效率高、磨削溫度低、加工表面質量高、磨削效果好等特點，已經成為現代工業制造中不可或缺的加工制造方法。隨著砂帶磨削技術的快速發展，砂帶磨削技術在加工制造領域的作用愈發重要，且應用更加廣泛。

目前的砂帶磨削在某些情境下存在較大的缺陷，對于前道工序存在的加工誤差，采用恒壓力的砂帶磨削很大可能造成欠加工與過加工的問題；其次，對于復雜的自由曲面而言，由于曲面表面形態復雜，采用傳統的砂帶磨削可能磨削掉曲面該有的特征，甚至可能導致零件報廢，在實際的加工過程中，磨削參數值的設定也同樣依賴于操作人員經驗，未能有統一的規范標準。因此，亟需發明一種可以根據曲面形狀、工藝要求而可自適應調整磨削壓力的砂帶磨削系統。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統，其基于現有砂帶磨削的特點，為了提高磨削精度，降低零件報廢率，研究及設計了一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統。所述砂帶磨削系統通過在線測量得到加工工件的實際形狀，根據實際形狀與理想形狀自動計算出誤差，繼而根據誤差來自動調節磨削壓力的大小，以提高加工的精度，減小工件報廢率。此外，所述砂帶磨削系統還可以根據實際加工需求人為地進行磨削壓力的變化范圍設定，增加了人機交互功能，滿足了實際加工的需求。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種能自適應調節磨削壓力的砂帶磨削系統，所述砂帶磨削系統包括測量組件、微處理模塊及執行模塊，其中：

所述測量組件包括測頭，工作時，將刀具替換為所述測頭，所述測頭按照精加工的刀具路徑進行行走并打點，由此獲得工件表面的實際點位坐標，所述測量組件將在線測量得到的所述實際點位坐標傳輸給所述微處理模塊；

所述微處理模塊用于根據接收到的實際點位坐標進行擬合以得到擬合工件曲面，并將所述擬合工件曲面與預存的理想工件曲面進行比對以得到誤差，繼而計算得到刀觸點及刀觸點對應的磨削壓力值依次進行配對存儲、處理及編程以得到G代碼文件；

所述執行模塊用于根據來自所述微處理模塊的G代碼文件進行運行，以自適應調節磨削壓力，實現了變壓力磨削。

進一步地，所述微處理模塊包括計算機及CAM軟件，所述計算機用于將來自所述測量組件的點位數據以數組的形式進行存儲，并對存儲后的點位數據通過NURBS曲面擬合方法擬合出工件表面的曲面方程，并將所述曲面方程傳輸給所述CAM軟件。

進一步地，通過所述計算機能人為地根據磨削工件不同部位不同磨削加工要求進行磨削壓力的設定。