專利名稱：一種磨床主軸中心高誤差校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是ー種磨床主軸中心高誤差校正方法。
背景技術(shù)：
在精密加工與超精密加工領(lǐng)域，磨削加工常常作為エ藝流程中的最終加工エ序使機械零件達到設(shè)計要求。零件的表面尺寸和幾何精度可以直接影響產(chǎn)品的使用質(zhì)量及壽命。在加工曲軸連桿頸等偏心零件時切點跟蹤磨削法具有加工柔性高，效率高等諸多突出優(yōu)點。但其加工精度依賴于精確的幾何模型，機床的幾何誤差會大大影響曲軸圓度。在隨動磨削中如果機床的幾何參數(shù)有偏差，將直接影響連桿頸的圓度。而在加工過程中，一些幾何參數(shù)的變動和偏差是不可避免的，并且很難甚至無法在加工時進行精確的在線測量。特別 是磨床主軸中心(即砂輪中心架中心)與機床回轉(zhuǎn)中心(即磨床轉(zhuǎn)臺中心)存在的高低偏差在安裝時很難完全消除，隨著環(huán)境或者磨削過程溫度變化也會導致中心高度產(chǎn)生偏差。主軸中心高誤差不僅可以引起磨削零件的尺寸誤差，還會引起較大的圓度誤差，必須在加工過程中進行數(shù)控補償。在實際機床調(diào)試中往往依靠豐富的經(jīng)驗對誤差進行試湊數(shù)值的方法對其進行補償，存在著較大的盲目性。而如要采用專用激光檢測設(shè)備對現(xiàn)場磨削高度誤差進行檢測不僅安裝復雜，而且必然大大增加設(shè)備成本，降低效率同時其數(shù)據(jù)處理不便。在針對隨動磨削機床主軸中心高度誤差校正方面，目前還沒有一種方案科學合理、簡單易行的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種科學合理、誤差辨識精度高、校正效果良好的磨床主軸中心高誤差校正方法，該方法簡化了設(shè)備及數(shù)據(jù)處理，可提高磨削精度和生產(chǎn)效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種磨床主軸中心高誤差校正方法，其特征在于根據(jù)磨削エ件參數(shù)，設(shè)置一系列的中心高誤差，可得對應(yīng)的圓度系列數(shù)值參照系，當誤差系列足夠細密的時候，根據(jù)微元法原理和理論計算，可以得到中心高誤差值與圓度誤差之間有良好的線性關(guān)系；在數(shù)控系統(tǒng)中假定沒有主軸中心高度及其它幾何誤差，(即將參數(shù)都設(shè)為理想狀態(tài)而不進行數(shù)控補償)，對試樣進行磨削，并測量試樣(如曲軸連桿頸)圓度，可以得到試樣輪廓圓度值及其對應(yīng)的相位值；當主軸中心比轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心偏低吋，圓度誤差峰峰值(即連桿頸橢圓輪廓的長軸)所在相位即負誤差敏感方向為相位O度和180度的連線，而主軸中心偏高引起的正誤差敏感方向則為相位90度和270度連線。將測量所得圓度誤差值對照エ件圓度系列參照系，根據(jù)其線性關(guān)系求出該圓度誤差對應(yīng)的磨床主軸中心高誤差值，再在數(shù)控系統(tǒng)中，對該中心高誤差進行數(shù)控補償，最終補償?shù)糁鬏S中心高引起的圓度誤差。本發(fā)明由于先根據(jù)磨削エ件參數(shù)，設(shè)置一系列的中心高誤差，通過計算得到對應(yīng)的圓度系列數(shù)值標準系，通過磨削試樣，檢測試樣的圓度，再根據(jù)后續(xù)磨削加工中得到的試樣圓度值折算成中心高誤差，從而用間接的方法實現(xiàn)磨床主軸高度誤差精確辨識并校正的方法，簡化了設(shè)備及數(shù)據(jù)處理，提高磨削精度和生產(chǎn)效率。本發(fā)明方案合理、測量方法誤差辨識精度高，校正效果良好，適用于多種需要對磨床主軸中心高進行校正的領(lǐng)域。


圖I為本發(fā)明主軸中心高誤差引起的エ件圓度誤差示意圖。圖2為不同中心高誤差下連桿頸圓度誤差的大小及相位分布示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，I為磨床轉(zhuǎn)臺，O1為磨床回轉(zhuǎn)中心，2為磨削中的曲軸連桿頸，3為砂 輪，O2為砂輪中心。當O1與O2存在高度差Ah (即主軸中心高誤差)時，將引起磨削的連桿頸圓度誤差，其輪廓類似于橢圓，而其圓度誤差的峰值與Ah直接相關(guān)。結(jié)合圖2，Ah為正時圓度誤差峰值在相位90度和270度連線，而為負時，圓度峰峰值在相位O度和180度連線。本發(fā)明ー種磨床主軸中心高校正方法，具體步驟如下A、確定一定中心高誤差的對應(yīng)圓度系列數(shù)值參照系根據(jù)要磨削的エ件參數(shù)，包括曲軸連桿頸偏心距、砂輪半徑以及連桿頸的磨削目標值，設(shè)置一系列的中心高誤差，通過計算可以得到對應(yīng)的圓度系列數(shù)值參照系，如圖I所示，在一定范圍內(nèi)即當參照點足夠密時，根據(jù)微元法原理和理論計算，圓度偏差值與引起其偏差的主軸高度誤差成線性關(guān)系，且其圓度峰峰值相位與主軸高度誤差關(guān)系明確，主軸比回轉(zhuǎn)中心高即誤差為正時，連桿頸圓度誤差峰峰值相位為90度和270度，誤差為負時相位為O度和180度；B、試樣磨削及圓度測量設(shè)置ー試樣，在數(shù)控系統(tǒng)中假定沒有機床高度誤差，即將參數(shù)設(shè)為理想狀態(tài)而不進行數(shù)控補償，對試樣進行磨削，再使用圓度測量設(shè)備，對試樣圓度進行測量，可以得到試樣輪廓圓度及其對應(yīng)的相位值(如圖2所示)；C、試樣圓度分析對測量所得的圓度及相位數(shù)據(jù)進行分析，將測量所得的圓度誤差查閱由步驟A所得的圓度系列數(shù)值參照系，根據(jù)其線性關(guān)系容易求出該圓度誤差對應(yīng)的磨床主軸中心高誤差值。D、校正根據(jù)求出的磨床主軸中心高誤差值，在數(shù)控系統(tǒng)中對該中心高誤差進行數(shù)控補償，最終補償?shù)糁鬏S中心高引起的圓度誤差。本發(fā)明方案合理、測量方法誤差辨識精度高，校正效果良好，適用于多種需要對磨床主軸中心高進行校正的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.ー種磨床主軸中心高誤差校正方法，其特征在于根據(jù)磨削エ件參數(shù)，設(shè)置一系列的中心高誤差，可得對應(yīng)的圓度系列數(shù)值參照系，當誤差系列足夠細密的時候，根據(jù)微元法原理和理論計算，可以得到中心高誤差值與圓度誤差之間有良好的線性關(guān)系；在數(shù)控系統(tǒng)中假定沒有主軸中心高度及其它幾何誤差，對試樣進行磨削，并測量試樣圓度，可以得到試樣輪廓圓度值及其對應(yīng)的相位值；將測量所得圓度誤差值對照エ件圓度系列參照系，根據(jù)其線性關(guān)系求出該圓度誤差對應(yīng)的磨床主軸中心高誤差值，再在數(shù)控系統(tǒng)中，對該中心高誤差進行數(shù)控補償，最終補償?shù)糁鬏S中心高引起的圓度誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磨床主軸中心高誤差校正方法，其特征在于所述磨削エ件參數(shù)包括曲軸連桿頸偏心距，砂輪半徑以及連桿頸的磨削目標值。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種磨床主軸中心高誤差校正方法，其特征在于根據(jù)磨削工件參數(shù)，設(shè)置一系列的中心高誤差，可得對應(yīng)的圓度系列數(shù)值參照系，當誤差系列足夠細密的時候，根據(jù)微元法原理和理論計算，可以得到中心高誤差值與圓度誤差之間有良好的線性關(guān)系；在數(shù)控系統(tǒng)中假定沒有主軸中心高度及其它幾何誤差，對試樣進行磨削，并測量試樣圓度，可以得到試樣輪廓圓度值及其對應(yīng)的相位值；將測量所得圓度誤差值對照工件圓度系列參照系，根據(jù)其線性關(guān)系求出該圓度誤差對應(yīng)的磨床主軸中心高誤差值，再在數(shù)控系統(tǒng)中，對該中心高誤差進行數(shù)控補償，最終補償?shù)糁鬏S中心高引起的圓度誤差。本發(fā)明方案合理、測量方法誤差辨識精度高，校正效果良好。
文檔編號B24B41/04GK102672602SQ20121016748
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者張昱 申請人:浙江師范大學