[發明專利]一種復雜曲面構件的在線打磨方法

有效

• 申請號: 202110443594.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113146432B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 曹衍龍;鮑貴民;丁斌杰;黃芳;劉文淵;陳景曦
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B24B21/16
• 分類號: B24B21/16;B24B21/18;B24B21/20;B24B47/20;B24B49/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

1.一種復雜曲面構件的在線打磨方法，該方法的打磨對象為具有復雜曲面的構件，該構件的表面由平面、豎直面和圓弧柱面相連而成的復雜曲面，圓弧面至少有兩個，且兩個圓弧面的半徑不同；該方法分為橫向打磨和縱向修磨，橫向是指沿垂直于平面的高度方向，縱向是指沿平行于圓弧柱面軸向的長度方向；先用張緊有砂帶的打磨輪沿著平面向豎直面再向圓弧面的打磨軌跡連續的橫向打磨，打磨輪為圓柱形滾輪，打磨輪具有柔性套筒，砂帶張緊在柔性套筒上，打磨輪與構件相切，打磨輪自轉的同時帶動砂帶運動實現構件表面的去材打磨，在橫向打磨過程中，打磨輪自轉、同時沿著打磨軌跡進給、并且同時具有縱向進給量；橫向打磨完成后進行縱向修磨，縱向修磨后、打磨區域和非打磨區域之間形成的加工余量至少為0 .5mm。

2.根據權利要求1所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：所述構件包括頂面和底面，頂底和底面之間的至少有一個腰面，頂面和腰面之間有第一豎直面和第一過渡圓弧面，第一過渡圓弧面在第一豎直面之下，在俯視方向上、第一豎直面作為頂面的邊界，第一過渡圓弧面在第一豎直面與頂面的覆蓋范圍內；腰面和底面之間有第二豎直面和第二過渡圓弧面，第二豎直面在第二過渡圓弧面之下，在仰視方向上、第二豎直面作為底面的邊界，第二過渡圓弧面在第二豎直面與頂面的覆蓋范圍內；該構件的最大寬度為150mm，最大高度為176mm。

3.根據權利要求2所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：所述打磨對象是長軌生產線上在線打磨焊接后的鋼軌，該方法使用砂帶在線打磨鋼軌；該方法分為橫向打磨和縱向修磨，橫向是指沿鋼軌的高度方向，縱向是指沿鋼軌的長度方向；橫向打磨時、砂帶從鋼軌的寬度方向的兩側分別沿第一打磨軌跡和第二打磨軌跡進行打磨，砂帶以柔性力抵靠對焊瘤進行拋光去材；第一打磨軌跡和第二打磨軌跡分別對應一側軌腰，第一打磨軌跡覆蓋軌頂面、第二打磨軌跡覆蓋軌底面，或者第一打磨軌跡覆蓋軌底面、第二打磨軌跡覆蓋軌頂面；縱向修磨時，用砂輪沿鋼軌縱向進給。

4.根據權利要求3所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：橫向打磨時，砂帶除了沿鋼軌橫向的運動以外，同時具有沿鋼軌縱向的運動。

5.根據權利要求3所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：砂帶作為打磨單元的一部分，打磨單元包括打磨輪和傳動輪，砂帶張緊于打磨輪和傳動輪，砂帶、打磨輪和傳動輪形成一個帶傳動機構，橫向打磨時，打磨輪的軸向順應鋼軌的長度方向，打磨輪抵靠鋼軌，砂帶位于打磨輪和鋼軌之間，打磨輪自轉、砂帶沿打磨輪的切向去除焊瘤。

6.根據權利要求3所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：在橫向打磨時，監測打磨輪與鋼軌之間的作用力，監測獲得的作用力高于設定的力閾值時，發出報警。

7.根據權利要求3所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于:縱向修磨時，包括對軌腰的打磨，對軌頂面的打磨和對軌底面的打磨，采用千葉輪對軌腰打磨，采用第一盤式砂輪對軌頂面進行打磨，盤式角砂輪的打磨面為砂輪底面；采用第二盤式砂輪對軌底面進行打磨，盤式角砂輪的打磨面為砂輪底面。

8.根據權利要求7所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：采用第一盤式砂輪打磨軌腰向軌底過渡的曲面，采用第二盤式砂輪打磨軌頂下方、與軌腰過渡的曲面；第一盤式砂輪與水平面成第一夾角，第一夾角的角度為0°到-10°；第二盤式砂輪與水平面成第二夾角，第二夾角的角度為0°到10°。

9.如權利要求7所述的一種復雜曲面構件的在線打磨方法，其特征在于：第二盤式砂輪具有第一打磨部和第二打磨部，第一打磨部與第二打磨部同心，第一打磨部在內，第二打磨部在外；從砂輪沿軸向的截面看，第二打磨部呈圓弧，第二打磨部在砂輪沿軸向的截面上的圓心角與軌頂下方、與軌腰過渡的曲面的圓心角一致；這里的一致并非是指數學意義的相等，指的是第二打磨部的圓心角接近曲面的圓心角，小于等于曲面的圓心角。