數(shù)控磨削加工方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工領(lǐng)域，特別地，涉及一種數(shù)控磨削加工方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磨削一般應用在零件的精加工工序中，主要是保證待加工零件的尺寸和位置精度，對于現(xiàn)有的傳統(tǒng)磨削加工方式，加工效率較低，影響生產(chǎn)進度。且現(xiàn)有的磨削加工方式對于一些尺寸位置精度要求較高及壁厚較小易變形的零件加工技術(shù)并不成熟、不穩(wěn)定。
[0003]如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，磨削待加工零件10的內(nèi)孔11和內(nèi)孔端面12，按傳統(tǒng)的加工方式需分二步:先沿Z軸方向進給加工內(nèi)孔端面12，再沿X軸方向進給加工內(nèi)孔11;或先沿X軸方向進給加工內(nèi)孔11，再沿Z軸方向進給加工內(nèi)孔端面12。此種分步磨削加工方式加工效率較低，且加工后待加工零件10內(nèi)孔端面12和內(nèi)孔11之間的尺寸和位置相互關(guān)系的精度不穩(wěn)走。
[0004]當待加工零件10端面固定，內(nèi)孔11下端強度較大，內(nèi)孔11上端強度角小，內(nèi)孔強度從下端到上端的強度逐漸減小。當零件薄厚較小、易變形時，磨削過程中產(chǎn)生的磨削力作用于內(nèi)孔11，容易造成內(nèi)孔11下端強度大變形小，上端強度小部位變形大的現(xiàn)象。砂輪20實際磨削待加工零件10內(nèi)孔11的磨削量從內(nèi)孔11下端到上端逐漸較小，如圖2所示，內(nèi)孔11磨削完后，內(nèi)孔11變形自動恢復，易形成上端小下端大的錐孔，影響內(nèi)孔的尺寸精度。
[0005]因此，磨削加工效率低和精度低，是一個亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種數(shù)控磨削加工方法和裝置，以解決磨削加工效率低和精度低的技術(shù)問題。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種數(shù)控磨削加工方法，應用于數(shù)控磨床中，包括步驟:
[0009]獲取待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇與待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸相適配的砂輪和數(shù)控磨床工作臺，其中，砂輪的磨削面為與底平面呈設(shè)定角度的錐面；
[0010]加載待加工零件到數(shù)控磨床工作臺以及加載砂輪到數(shù)控磨床主軸，并偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸以使偏轉(zhuǎn)角度與錐面的設(shè)定角度相同；
[0011 ]沿X軸和Z軸方向雙向進刀，利用砂輪同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和內(nèi)孔端面。
[0012]進一步地，選擇與待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸相適配的砂輪和數(shù)控磨床工作臺的步驟包括:
[0013]獲取待加工零件的內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔高度、內(nèi)孔端面寬度和壁厚，根據(jù)內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔高度和內(nèi)孔端面寬度選擇相適配的砂輪，及根據(jù)內(nèi)孔直徑和壁厚選擇相適配的數(shù)控磨床工作臺。
[0014]進一步地，根據(jù)內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔高度和內(nèi)孔端面寬度選擇相適配的砂輪的步驟之后還包括:
[0015]修磨砂輪的外圓柱面和底平面以形成一個與底平面呈設(shè)定角度的錐面，其中，砂輪的外圓錐面的長度大于內(nèi)孔高度，砂輪的底錐面的長度大于內(nèi)孔端面寬度。
[0016]進一步地，偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸以使偏轉(zhuǎn)角度與錐面的設(shè)定角度相同的步驟包括:
[0017]偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸，讓外圓錐面平行于內(nèi)孔以及讓底錐面平行于內(nèi)孔端面。
[0018]進一步地，沿X軸和Z軸方向雙向進刀，利用砂輪同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和內(nèi)孔端面的步驟包括:
[0019]沿X軸和Z軸方向以相同的進給量雙向進刀，利用外圓錐面和底錐面同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和內(nèi)孔端面。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種數(shù)控磨削加工裝置，應用于數(shù)控磨床中，包括:
[0021]獲取模塊，用于獲取待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇與待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸相適配的砂輪和數(shù)控磨床工作臺，其中，砂輪的磨削面為與底平面呈設(shè)定角度的錐面；
[0022]偏轉(zhuǎn)模塊，用于加載待加工零件到數(shù)控磨床工作臺以及加載砂輪到數(shù)控磨床主軸，并偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸以使偏轉(zhuǎn)角度與錐面的設(shè)定角度相同；
[0023]走刀模塊，用于沿X軸和Z軸方向雙向進刀，利用砂輪同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和內(nèi)孔端面。
[0024]進一步地，獲取模塊包括:
[0025]選擇單元，用于獲取待加工零件的內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔高度、內(nèi)孔端面寬度和壁厚，根據(jù)內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔高度和內(nèi)孔端面寬度選擇相適配的砂輪，及根據(jù)內(nèi)孔直徑和壁厚選擇相適配的數(shù)控磨床工作臺。
[0026]進一步地，獲取模塊還包括:
[0027]修磨單元，修磨砂輪的外圓柱面和底平面以形成一個與底平面呈設(shè)定角度的錐面，其中，砂輪的外圓錐面的長度大于內(nèi)孔高度，砂輪的底錐面的長度大于內(nèi)孔端面寬度。
[0028]進一步地，偏轉(zhuǎn)模塊包括:
[0029]平行單元，用于偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸，讓外圓錐面平行于內(nèi)孔以及讓底錐面平行于內(nèi)孔端面。
[0030]進一步地，走刀模塊包括:
[0031]雙向進刀單元，用于沿X軸和Z軸方向以相同的進給量雙向進刀，利用外圓錐面和底錐面同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和內(nèi)孔端面。
[0032]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033]本發(fā)明提供的數(shù)控磨削加工方法和裝置，在砂輪上形成設(shè)定角度的錐面，通過對數(shù)控機床主軸偏置同樣的設(shè)定角度，從而可以使砂輪可同時磨削待加工零件的內(nèi)孔和端面，提高磨削加工效率，提高待加工零件內(nèi)孔、內(nèi)孔端面之間的尺寸和位置相互關(guān)系的精度;減小內(nèi)孔的變形，提高內(nèi)孔尺寸精度。
[0034]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0035]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0036]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中待加工零件磨削加工示意圖；
[0037]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中待加工零件磨削加工時變形示意圖；
[0038]圖3是本發(fā)明數(shù)控磨削加工方法第一實施例的流程示意圖；
[0039]圖4是本發(fā)明數(shù)控磨削加工方法第二實施例的流程示意圖；
[0040]圖5是本發(fā)明數(shù)控磨削加工方法第三實施例的流程示意圖；
[0041 ]圖6是本發(fā)明數(shù)控磨削加工方法第四實施例的流程示意圖；
[0042I圖7是修磨后的砂輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖8是偏輪后的砂輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖9是偏輪后的砂輪磨削示意圖；
[0045]圖10是本發(fā)明數(shù)控磨削加工方法第五實施例的流程示意圖；
[0046]圖11是砂輪投影截面示意圖；
[0047]圖12是砂輪磨削待加工零內(nèi)孔的局部放大示意圖；
[0048]圖13是本發(fā)明數(shù)控磨削加工裝置優(yōu)選實施例的功能模塊示意圖；以及
[0049]圖14是圖13中獲取模塊的功能模塊示意圖。
[0050]附圖標注說明:
[0051]10、待加工零件；11、內(nèi)孔；12、內(nèi)孔端面;20、砂輪;21、外圓椎面;22、底錐面；100、獲取模塊;110、選擇單元;120、修磨單元;200、偏轉(zhuǎn)模塊;300、走刀模塊。
【具體實施方式】
[0052]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0053]參照圖3，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種數(shù)控磨削加工方法，應用于數(shù)控磨床中，包括步驟:
[0054]步驟S100、獲取待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇與待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸相適配的砂輪和數(shù)控磨床工作臺，其中，砂輪的磨削面為與底平面呈設(shè)定角度的錐面。
[0055]數(shù)控磨床通過用戶在人機界面上輸入的數(shù)據(jù)以獲取待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸，并根據(jù)獲取的待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇與待加工零件的結(jié)構(gòu)尺寸相適配的砂輪和數(shù)控磨床工作臺。例如，砂輪的外徑要比待加工零件的內(nèi)孔小，數(shù)控磨床工作臺的直徑尺寸要比待加工零件的外徑大。其中，如圖7所示，砂輪包括底錐面22和外圓椎面21，砂輪的磨削面設(shè)計為與底平面呈設(shè)定角度為α角度的錐面，設(shè)定角度的大小可以根據(jù)實際情況需要隨時調(diào)整。
[0056]步驟S200、加載待加工零件到數(shù)控磨床工作臺以及加載砂輪到數(shù)控磨床主軸，并偏轉(zhuǎn)數(shù)控磨床主軸以使偏轉(zhuǎn)角度與錐面的設(shè)定角度相同。
[0057]數(shù)控磨床將待加工零件安裝到數(shù)控磨床工作臺上，并把砂輪安裝在數(shù)控磨床主軸上，并將數(shù)控磨床主軸順時針方向偏轉(zhuǎn)α角度，如圖8和圖9所示，偏轉(zhuǎn)后的砂輪20的外圓錐面21與待加工零件10的內(nèi)孔11平行，底錐面22與待加工零件10的內(nèi)孔端面12平行。
[0058]