【技术实现步骤摘要】
轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法
本专利技术涉及轴类零件超精密加工技术，具体涉及一种轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法。
技术介绍
科学技术的不断发展对零件的加工精度要求不断提高，超精密机床作为加工母机，其精度也要求不断提升。空气静压主轴是超精密机床的主流配置，其回转精度已经达到了20nm左右。目前对于轴类零件的加工，车削和磨削是外圆加工的一般工艺流程。对于精度要求不高的主轴，精磨工序往往是最后一道工序。空气静压主轴等高精度轴类零件的加工通常采用超精密外圆磨削的方法，但受限于外圆磨床的运动精度，工件的加工精度多年来一直未得到进一步突破，亚微米精度的圆度误差通常需要靠人工修研来获取，在一些纳米精度零件的加工中已经难以胜任，生产成本高，精度提升困难并且无法满足批量生产的需求，急需寻找新的工艺或加工方法。国内外砂带抛光经过几十年的发展已经向现代化迈进，砂带抛光应用领域在日趋扩大，并且可以完成大平面、叶片型面的成型磨抛，外圆表面和内圆表面的磨抛。砂带抛光具有加工表面质量高，成本低，辅助时间少等优点，可以消除由硬车削引起的表面粗糙度的缺陷，形成非常均匀的外圆表面，因而...
【技术保护点】
1.一种轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于实施步骤包括：1)获取工件的形状误差；2)在数控车床的刀架溜板上安装砂带抛光装置，将工件装夹在数控车床上，获取砂带抛光装置进行砂带修形的去除函数模型；3)根据形状误差、去除函数模型求解修形驻留时间；4)根据修形驻留时间生成数控程序；5)将数控程序导入数控车床对工件进行砂带修形加工，通过与工件接触砂带抛光装置的砂带沿母线方向振动来实现材料去除，通过车床工件主轴的角度伺服控制实现砂带抛光装置的砂带在工件不同误差处的停留时间调控。
【技术特征摘要】
1.一种轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于实施步骤包括：1)获取工件的形状误差；2)在数控车床的刀架溜板上安装砂带抛光装置，将工件装夹在数控车床上，获取砂带抛光装置进行砂带修形的去除函数模型；3)根据形状误差、去除函数模型求解修形驻留时间；4)根据修形驻留时间生成数控程序；5)将数控程序导入数控车床对工件进行砂带修形加工，通过与工件接触砂带抛光装置的砂带沿母线方向振动来实现材料去除，通过车床工件主轴的角度伺服控制实现砂带抛光装置的砂带在工件不同误差处的停留时间调控。2.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于，所述工件为圆柱轴、或圆锥轴、或曲轴，所述曲轴的外圆为圆柱、圆锥状、圆球状中的至少一种，所述工件的形状误差为圆度、或圆柱度、或圆锥度的误差。3.根据权利要求2所述的轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于，步骤1)获取工件的形状误差的步骤包括：1.1)通过在工件设置标记点，以规定轴线方向和圆周方向的起点位置，采用沿轴向等距的截面圆作为测量轨迹，沿着指定的测量轨迹，采用圆柱度仪测量得到标记点的原始数据；1.2)将测量得到的原始数据通过圆度误差的最小二乘评价算法求出外圆表面上各点到最小二乘圆心的距离，并与最小二乘圆半径作差获得轮廓上该标记点的圆度误差值；1.3)通过圆柱/圆锥度误差的最小二乘评价算法求出外圆柱面上各点到最小二乘轴线的距离，并与最小二乘圆柱/圆锥对应截面的半径作差获得轮廓上该标记点的圆柱/圆锥度误差值；1.4)利用数学插值的方法将轴类零件表面上各个标记点的圆度误差值展开成平面，从而得到工件的形状误差。4.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于，步骤2)的详细步骤包括：2.1)选择与工件材料相同、形状相同的试验件；2.2)获取试验件的原始形状误差；2.3)在数控车床的刀架溜板上安装砂带抛光装置，将工件装夹在数控车床上，将数控程序导入数控车床对试验件进行砂带修形加工，且调整砂带与试验件接触只让砂带进行试验件的母线方向振动、而不控制车床工件主轴和直线进给轴运动，从而实现对试验件固定区域的材料去除，获取材料去除后的试验件形状误差；2.4)将材料去除后的试验件形状误差、试验件的原始形状误差，两者匹配后相减，即可提取出材料去除量的三维分布，再除以修形加工时间得到进行砂带修形的去除函数模型。5.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的确定性砂带修形方法，其特征在于，步骤3)根据形状误差、去除函数模型求解修形驻留时间的步骤包括：3.1)设定工件表面任一点的材料去除量H(x,y)、去除函数R(x,y)以及脉冲函数RP；3.2)初始化迭代次数k为0，...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴一帆，铁贵鹏，胡皓，关朝亮，彭小强，石峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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