[發(fā)明專利]一種橫磨外圓磨刃軌跡三維建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910961681.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN110703691B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金武;張義;張梁;陳松陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B19/408
• 分類號(hào): G05B19/408
• 代理公司: 廈門市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 戚東升

1.一種橫磨外圓磨刃軌跡三維建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)砂輪組織結(jié)構(gòu)和磨粒參數(shù)，建立砂輪表面磨粒分布二維模型；

步驟2：根據(jù)磨削工藝、工件和砂輪參數(shù)，利用UG軟件，按照一定比例，建立橫磨外圓加工三維模型；

步驟3：在步驟2所獲得的橫磨外圓加工三維模型的右視圖上，根據(jù)橫磨外圓運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，在工件的端面建立工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)二維模型，并確定工件上各位置點(diǎn)的進(jìn)給矢量；

步驟4：在步驟2所獲得的橫磨外圓加工三維模型的右視圖上，根據(jù)橫磨外圓運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，在砂輪的端面建立磨刃主運(yùn)動(dòng)二維模型，并確定與步驟3中確定的工件各位置點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的磨刃位置點(diǎn)；

步驟5：在步驟4所獲得的磨刃主運(yùn)動(dòng)二維模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)橫磨外圓的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，將步驟3所獲得的工件上各位置點(diǎn)的進(jìn)給矢量依次與磨刃上對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)運(yùn)動(dòng)矢量合成，建立相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡二維模型；

步驟6：在步驟5所獲得的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡二維模型的基礎(chǔ)上，利用UG軟件，建立磨粒的三維模型，模擬橫磨外圓的運(yùn)動(dòng)，建立磨刃軌跡曲面三維模型；

步驟3包括以下步驟：

1)刪除步驟2建立的橫磨外圓加工三維模型中的砂輪，留下工件，在工件的右視圖中，以o2為工件中心，建立yz坐標(biāo)系，以α2為與砂輪上的周向相鄰的兩個(gè)磨粒所對(duì)應(yīng)的工件轉(zhuǎn)角；

2)在工件的右視圖中繪制o2J1，使∠yo2J1＝α2/2，J1位于工件的圓周上；

3)在工件的右視圖中繪制o2J5，使∠yo2J5＝-α2/2，J5位于工件的圓周上；

4)確定J2、J3、J4，使J2、J3、J4為圓弧的等分點(diǎn)；

5)連接矢量和

步驟4包括以下步驟：

1)刪除步驟2建立的橫磨外圓加工三維模型中的工件，保留砂輪，在砂輪的右視圖中，以o1為砂輪中心，建立yz坐標(biāo)系，以α1為與周向相鄰的兩個(gè)磨粒所對(duì)應(yīng)的砂輪轉(zhuǎn)角；

2)在砂輪的右視圖中繪制o1r1，使∠yo1r1＝180-α1/2，r1位于砂輪的圓周上；

3)在砂輪的右視圖中繪制o1r5,使∠yo1r5＝180+α1/2，r5位于砂輪的圓周上；

4)確定r2、r3、r4，使r2、r3、r4為圓弧的等分點(diǎn)；

步驟5包括以下步驟：

1)依次將步驟3所獲得的進(jìn)給矢量平移到步驟4所獲得的r2、r3、r4、r5位置點(diǎn)；

2)將各矢量分別繞相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)r2、r3、r4、r5順時(shí)針轉(zhuǎn)180°，旋轉(zhuǎn)后用表示；

3)用樣條曲線連接R1到R5，獲得磨刃與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫磨外圓磨刃軌跡三維建模方法，其特征在于：在步驟2中，采用100：1的比例建立橫磨外圓加工三維模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫磨外圓磨刃軌跡三維建模方法，其特征在于：在步驟6中，在xyz坐標(biāo)系中確定r5o1x平面上的磨刃輪廓，r5o1x平面為x軸與r5o1線構(gòu)成的平面；接著模擬橫磨外圓的運(yùn)動(dòng)，用“掃掠”命令進(jìn)行建模，將磨刃輪廓沿步驟5所獲得的磨刃與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡掃掠，從而獲得磨刃軌跡曲面三維模型。