[發明專利]一種基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研方法

有效

• 申請號: 202110201795.2
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112959141B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 顏培;孫婕;余建杭;陳豪;王西彬;焦黎;仇天陽;周天豐;劉志兵;趙斌;吳亞渝;符亭
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;G06F17/18
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;郭德忠

本發明公開了一種基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研方法，該配研方法包括以下步驟：標定穩定扭矩與磨料粒度之間的關系、標定穩定配研表面粗糙度與磨料粒度之間的關系、確定梯度磨料粒度、以及基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研技術進行配研加工。上述配研方法能夠有效提高配研效率與質量。

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，具體涉及一種基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研方法。

背景技術

以閥座與閥芯為代表的偶件是指相互匹配與配合、須成對制造而不能互換或配置的兩個零件。在精密偶件的機械加工中，不僅零件本身精度要求極高，兩個配對零件之間的公差要求也十分嚴格。配研是一種有效的偶件加工方法，其原理是使偶件互為研具，借助于偶件的相對運動，在研磨劑的作用下，去除互偶件配合面上極薄的材料，實現偶件的配合。閥座與閥芯之間的配研通常為典型的軸向配研，是偶件制造業發展的中高級階段。在擁有高效、高精度加工設備并結合嚴格工藝過程控制環境下，通過高精度自動檢測、直接間隙控制與過程控制，保證穩定可靠的單件精度和配合間隙質量，實現批量生產偶件并使產品具有穩定的綜合性能、質量指標與較好的性價比。配研技術的優點在于加工效率很高，加工過程集磨削與檢測于一體，加工流程縮短，工序集中，且質量穩定可靠，降低了人為因素的影響。

軸向配研加工包括從手工操作到全自動配研等多種方法，所能達到的精度與配研質量均有所不同，而國內外所采用的測試方法大同小異，其原理幾乎一樣。配研質量的測試一般采用氣動流量法，在待配研的閥芯、閥座中通入具有一定壓力的氣體，檢測閥芯軸向位置與氣體流量的關系，根據特性曲線求出覆蓋尺寸，也就是配研質量。

然而，現有技術中針對配研技術均依賴于結構設計，很少考慮磨料粒度的影響，而且配研過程沒有考慮到研磨效果的評價，配研質量檢測均依賴于離線測量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研方法，能夠有效提高配研效率與質量。

本發明采用以下具體技術方案：

一種基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研方法，包括以下步驟：

標定穩定扭矩T_i與磨料粒度w_i之間的關系；

標定穩定配研表面粗糙度Ra_i與磨料粒度w_i之間的關系；

確定梯度磨料粒度w_i：根據零件最終研磨表面粗糙度Ra的要求，確定滿足該表面粗糙度要求的最小磨料粒度w₁，使最小磨料粒度w₁對應的穩定配研表面粗糙度Ra₁≤Ra；根據配研表面的初始表面粗糙度Ra₀，確定最大磨料粒度w₃，使最大磨料粒度w₃對應的穩定配研表面粗糙度Ra₃≤Ra₀；磨料粒度中值w₂為介于w₁和w₃之間的中間值；

基于扭矩反饋的磨料粒度梯度變化配研技術，采用最大磨料粒度w₃的磨料進行配研，監測配研過程中的實時扭矩T，當實時扭矩T達到最大磨料粒度w₃對應的穩定扭矩T₃并穩定維持一定時常t時，更換粒度w₂的磨料進行配研，監測配研過程中的實時扭矩T，當實時扭矩T達到粒度w₂對應的穩定扭矩T₂并穩定維持一定時常t時，更換最小磨料粒度w₁的磨料進行配研，監測配研過程中的實時扭矩T，當實時扭矩T達到最小磨料粒度w₁對應的穩定扭矩T₁并穩定維持一定時常t時，完成配研過程。

更進一步地，標定穩定扭矩T_i與磨料粒度w_i之間的關系，具體包括：