弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110202421A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910544055.1(22)申请日2019.06.21(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人康仁科朱祥龙焦振华高尚董志刚卢成(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人李晓亮潘迅(51)Int.Cl.B24B1/00(2006.01)B24B53/04(2012.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法(57)摘要一种弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法，步骤为：S1开启机床安装工件和砂轮。S2进行砂轮圆周面修整并记录修整完成时机床X轴光栅坐标值X11。S3将Z轴工作台移至Z向安全位Z1。S4将X轴工作台移至X向安全位X0。S5完成砂轮对刀，记录此时机床坐标(X2,Z2)。S6施加预压量Xap0。S7控制X轴工作台进给切深ap，Z轴工作台运动至Z向坐标Z0+Δb2。S8控制机床X轴工作台进给切深ap′，Z轴工作台运动至Z向坐标Z0+L+Δb1。S9重复步骤S7-S8，往复磨削N次后进行砂轮圆周面修整，记录修整完成时机床X轴光栅坐标值记为X12。S10将砂轮修整量X12-X11补偿至X坐标，重复S7-S8。S11重复S10至工件孔径达到尺寸要求。本发明显著提高了磨削效率，且避免安全事故的发生。CN110202421ACN110202421A权利要求书1/1页1.一种弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括以下步骤：S1、开启机床，安装工件和砂轮，确认机床工作状态及加工程序正常；S2、控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动进行砂轮圆周面修整，并记录砂轮修整完成时机床X轴光栅坐标值X11；S3、控制机床Z轴工作台快速移动至Z向安全位坐标Z1＝Z0-180，其中，Z0为砂轮右端面与工件左端面接触时，机床Z轴光栅坐标值，即Z0为工件Z方向零点；S4、控制机床X轴工作台快速移动至X向安全位坐标X0，X0为工件回转中心与磨杆轴线重合时，机床X轴光栅坐标值；S5、砂轮对刀：控制机床X轴工作台和Z轴工作台使砂轮移动至工件内孔中，完成砂轮对刀，记录此时砂轮在机床坐标系中的X向和Z向的坐标值(X2,Z2)，然后控制机床X轴工作台和Z轴工作台快速移动至X向安全位X0和Z向安全位Z1；S6、施加预压量Xap0：启动工件主轴电机通过三爪卡盘带动工件至工作转速，同时启动砂轮主轴至工作转速；控制机床Z轴工作台以进给速度F1＝1000～5000mm/min快速运动至坐标(X0,Z0+L+Δb1)，其中，L为工件内孔长度，0≤Δb1≤1/2B，B为砂轮宽度，控制机床X轴工作台先以进给速度F2＝100～1000mm/min快速运动至坐标(X2-Δ,Z0+L+Δb1)，再以进给速度F3＝10～100mm/min缓慢移动至坐标(X2,Z0+L+Δb1)，最后以进给速度F＝5～30mm/min运动至坐标(X2+Xap0,Z0+L+Δb1)，其中，0.3mm≤Δ≤1mm；S7、控制机床X轴工作台以进给速度F4＝10～100mm/min进给切深ap，然后控制机床Z轴工作台以往复速度fa运动至Z向坐标Z0+Δb2，其中，0μm≤ap≤30μm，100mm/min≤fa≤200mm/min，1/2B≤Δb2≤B；S8、根据粗磨、半精磨和精磨不同加工阶段，控制机床X轴工作台进给不同切深ap′，然后控制机床Z轴工作台以往复速度fa运动至Z向坐标Z0+L+Δb1，其中0μm≤ap′≤30μm；S9、重复步骤S7-S8，往复磨削N次后，其中，N取最大整数，v砂轮为砂轮磨损量，G为磨削比根据砂轮和被加工工件材料通过工艺试验确定，控制机床X轴工作台和Z轴工作台移动进行砂轮圆周面修整，并将砂轮修整完成时机床X轴光栅坐标值记为X12；S10、砂轮修整后，将砂轮修整量X12-X11补偿至X坐标，即X坐标变为X＝X2+Xap0+N×(ap+ap′)+X12-X11，重复步骤S7-S8；S11、重复步骤S10，直至工件孔径达到公差尺寸要求后，将砂轮完全退出工件完成磨削加工。2.根据权利要求1所述的弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法，其特征在于，所述的预压量Xap0根据磨杆的弯曲刚性和安全使用极限确定，取值范围为0mm～0.7mm。3.根据权利要求1所述的弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法，其特征在于，在磨削加工过程中，砂轮沿机床Z向以往复速度fa在Z向坐标Z0+Δb2和Z0+L+Δb1之间往复运动，保证砂轮始终与磨削段内孔接触，不发生分离，实现材料去除。2CN110202421A说明书1/6页弱刚性磨杆磨削深孔的加工方法技术领域[0001]本发明属