一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法
2023-05-08 03:37:11 2
專利名稱:一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法
技術領域：
本發明涉及一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，屬於磨削加工與檢測控制技術領域：
。
背景技術：
磨加工主動測量技術有效地解決了傳統磨削加工存在產品一致性較差、質量不穩定、加工效率低的問題。磨加工主動測量控制儀是一種在線測量零件並能控制磨削進程的設備，廣泛應用於自動、半自動磨床。在磨削工作過程中始終進行在線零件尺寸測量，並將其尺寸變化量隨時傳遞給控制器，再由控制設備發出信號控制磨床的動作，可以有效提高了產品質量和生產效率。
在磨削加工中經常會遇到具有斷續表面特徵的迴轉類零件，比如花鍵、齒輪、帶鍵(輪轂)槽的軸(孔)等，對這些迴轉類零件進行在線磨加工過程，當碰到凹槽部位時，傳感裝置測頭進出凹槽測得尺寸發生突變，測量值的突變一方面會影響主動測量控制儀的測量精度，另一方面引起磨加工主動測量控制儀的誤判，導致磨削加工過程的中斷。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，以解決具有斷續表面特徵(如鍵槽、輪轂槽、花鍵、齒輪凹槽等)的迴轉類零件在自動磨削加工中，傳感裝置的測頭在進出零件斷續表面凹槽時會引起測量值的突變，測量值的突變一方面會影響主動測量控制儀的測量精度，另一方面如果不進行相關的數據實時處理，還會引起控制儀的動作誤判，導致磨加工過程中斷的問題。
本發明為解決上述技術問題而提供一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，該磨削加工方法的步驟如下
I)在磨削加工前根據迴轉類零件的斷續表面特徵及磨削加工狀態設定相應的參數，並將參數保存在資料庫中；
2)將待加工的迴轉類零件安裝在磨床上進行磨削，判斷待加工的迴轉類零件上的凹槽是否是周期性分布在零件的周向上，如果不是周期性分布，則進入步驟3)，通過斷續修正法對測量數據進行處理；如果是周期性分布，則進入步驟4)，通過同期特徵補償法對測量數據進行處理；
3)所述斷續修正法為根據每一個採樣周期後零件尺寸的磨削變化量均等，將零件尺寸變化量與理論切削量進行對比，當傳感裝置測頭進出鍵槽引起尺寸突變時，將該尺寸變化量直接修正為理論尺寸變化量輸出，進入步驟5)；
4)所述同期特徵補償法為根據通過磨削加工階段測頭進出凹槽的時間一定，設置測頭進出凹槽的觸發方式，觸發後將測頭進出凹槽部分時間段內的測量數據捨去，同時依據觸發方式不同搜索同期內的特徵值，將特徵值作為補償替代輸出；
5)將步驟3)或者步驟4)輸出的結果作為測量結果，測量控制儀根據該測量結果判斷是否達到設定磨削狀態，從而控制磨床不間斷對待加工的迴轉類零件進行磨削加工，直至該零件完成整個磨削過程。
所述步驟3)中將傳感裝置測量的尺寸變化量直接修正為理論尺寸變化量的過程如下:
a)計算一個採樣周期內待加工的迴轉類零件磨削尺寸變化理論值Λ d，設當前傳感裝置實際測得的尺寸值為d2，上次尺寸輸出值為Cl1，令C=Cl2-Cl1 ；
b)將c的絕對值和Λ d進行比較，當I c I彡Λ d時則判定需要進行差值修正；
c)當c>0時，令Cl1-Ad作為當前輸出值進行輸出；當c0時，令Cl1-△ d作為當前輸出值進行輸出；當c〈0時令Cl1+ Δ d作為輸出值輸出。
3.根據權利要求
2所述的具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，其特徵在於:所述步驟4)中的觸發方式為設定觸發時間，該觸發時間大於測頭進出凹槽所用時間，在給定觸發時間間隔內，對比搜索測量數據的特徵值。
4.根據權利要求
2所述的具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，其特徵在於:所述步驟4)中的觸發方式為觸發脈衝信號，外界向測量控制儀發出脈衝的周期大於測頭進出凹槽所用時間，當接收到觸發脈衝後，在兩脈衝上升沿之間，對比搜索測量數據的特徵值。
5.根據權利要求
2所述的具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，其特徵在於:所述步驟4)中的觸發方式為設定觸發尺寸，當測量值大於給定觸發尺寸值時，對比搜索測量數據的特徵值；當測量值小於給定觸發尺寸值時，進行復位，即特徵值清零，從復位點重新對比搜索測量數據的特徵值。
6.根據權利要求
3、4或5所述的具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，其特徵在於:所述的特徵值包括最大值、最小值和P-P值，其中最大值輸出為同期內的最大值，一般用於外徑測量；最小值輸出為同期內的最小值，一般用於內徑測量；p-p值為輸出同期內最大值和最小值之間的差值，一般用於機後檢驗工件的形狀誤差。
專利摘要
本發明涉及一種具有斷續表面特徵零件的磨削加工方法，屬於磨削加工與檢測控制技術領域：
。本發明通過在磨削加工前根據迴轉類零件具有斷續表面特徵及磨削加工狀態設定相應的參數，並將參數保存在資料庫中，當傳感裝置的測頭進出零件表面凹槽時，可根據待加工的迴轉類零件上的凹槽是否是周期性分布在零件的周向上而相應選擇斷續修正法和同期特徵補償法，對突變的測量尺寸值進行自動的數據修正及補償處理，從而使具有斷續表面特徵的零件在磨削加工過程中，避免了測量控制儀的動作誤判，導致磨加工中斷的問題，同時提高了磨削加工中在線測量的準確性和可靠性。
文檔編號F42B14/02GKCN103075920SQ201210550465
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月14日
發明者鄭鵬, 張琳娜, 劉武發, 陳磊, 陶金偉, 趙鳳霞 申請人:鄭州大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan