基于砂轮包络廓形的复杂曲面磨削刀轨计算.pdf

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1、第7期组合机床与自动化加工技术NO．72012年7月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJu1．2012文章编号：1001—2265(2012)07—0027一O3基于砂轮包络廓形的复杂曲面磨削刀轨计算术段振云，高宏伟，石颖，任国芳(1．沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870；2．沈阳机床股份有限公司齿轮分公司，沈阳110142；3．辽河油田，辽宁盘锦124010)摘要：复杂曲面数控磨削是一种重要的精加工手段，但当前都是采用砂轮的理论廓形进行编程。砂轮制造误差和磨损对加工

2、精度影响较大，砂轮修形精度要求较高。提出基于砂轮包络廓形的复杂曲面精加工技术，其原理是通过检测砂轮发生包络作用的实效廓形，并采用最小有向距离算法进行基于砂轮包络廓形的复杂曲面数控加工刀位轨迹计算。在砂轮磨损后可以通过重新测量其包络廓形，按照磨损后的包络廓形重新进行刀位轨迹计算。该方法能有效的提高加工精度和加工效率，同时降低复杂曲面包络法磨削时对砂轮精度的要求。关键词：包络廓形；刀位轨迹；有向距离；加工精度中图分类号：TH16；TG580．1文献标识码：AToolPathCalculationofGrindingonSculpturalSu

3、rfaceBasedonGrindingWheelEnvelopingProfileDUANZhen—yun，GAOHong—wei，SHIYing，RENGuo—fang(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．ShenyangMachineToolCo．，Ltd．gearBranch，Shenyang110142，China)Abstract：ThesculpturalsurfaceCNCgrinding

4、isanimportantmeansoffinishing，butallcurrentpro—grammingisbasedontheidealgrindingwheelprofile．Wheelmanufacturingerrorsandwearisagreaterimpactonmachiningprecisionandtheprecisionofwheeldressinghaverelativelyhighexpectations．Socomplexsurfacefinishingbasedonthegrindingwheelenv

5、elopingprofileisputforward．TheprincipleisdetectingthegrindingwheelenvelopingprofileandcalculatingtoolpathofNCmachiningonsculpturalsurfacebasedongrindingwheelenvelopingprofilebyminimalorientation—distancealgorithm．Afterthegrindingwheelwearing，wecanremeasureitsenvelopingpro

6、fileandrecalculatethetoolpath．Thismethodcanimprovethemachiningprecisionandtheprocessingefficiencyeffectively，whilereducetherequirementsofprecisionofgrindingwheelwhenitenvelopegrindingthesculpturalsurface．Keywords：envelopingprofile；toolpath；orientationdistance；machiningpre

7、cision形精度要求较高。而近年来对CBN和金刚石砂轮的O引言使用，虽使强力磨削突破传统磨削的限制，磨削效率随着科学技术的发展，复杂曲面在机械、石油、显著提高，但由于这些砂轮修形困难，砂轮廓形误差航空航天、汽车等领域的应用越来越广泛。许多新对加工精度影响较大。产品的外形(如发动机叶片，汽车外形及螺杆等)均提出砂轮包络廓形的概念，并研究基于砂轮包为自由曲面。这些零件形状的设计越来越复杂，精络廓形的复杂曲面精加工技术。令砂轮绕自身轴线度和表面质量要求也不断提高。数控磨削是提高回转，在机床上磨削一假想没有厚度的样板所得形复杂曲面加工精度和表面

8、质量的有效方法。但目前状定义为砂轮包络廓形，它涵盖了砂轮的尺寸与形数控磨削加工都是采用砂轮的理论廓形进行编程，状误差，以及磨床的主轴回转误差的影响，是磨削过砂轮制造误差和磨损对加工精度影响较大