一种平面机械零件的超精密控时磨削加工方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种平面机械零件的超精密控时磨削加工方法及系统，方法包括：用非接触式轮廓测量仪测量工件当前平面的面形数据，并根据面形数据计算当前平面的误差数据，根据误差数据设置控时磨削参数；用控时磨削机床在所述控时磨削参数下加工样件得到去除函数，使用一维卷积算法根据当前平面的误差数据和去除函数对当前平面进行控时磨削修形；用非接触式轮廓测量仪测量加工后的当前平面的面形数据，并根据面形数据计算当前平面的误差数据，若误差数据精度不达标，执行用非接触式轮廓测量仪测量工件当前平面的误差数据的步骤，直到测量精度达标。本发明专利技术能够对平面机械零件进行高效率、高形位精度的加工。高形位精度的加工。高形位精度的加工。

【技术实现步骤摘要】
一种平面机械零件的超精密控时磨削加工方法及系统


[0001]本专利技术涉及机械零件超精密加工领域，尤其涉及一种平面机械零件的超精密控时磨削加工方法及系统。

技术介绍

[0002]平面机械零件在机械行业有广泛应用，用于阀门、调整平台、转台等机械部件中。超精密静压主轴和转台中的隔圈和止推轴承需要极高制造精度的平面，以保证主轴和转台的回转精度。以超精密静压轴系的止推轴承隔圈为例，目前该类零件大多由合金钢制成，为平面圆环结构，具备很高的机械强度。该类零件在直径150
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200mm的平面上需要达到亚微米级的平面度和微米级的平行度。由于单点金刚石超精密车削的应用局限性，该类零件往往使用超精密平面磨床加工。传统超精密磨床加工遵循“母性原则”，受限于机床的运动精度、装夹变形等因素，磨削成形精度的进一步提升难度极大，现有的超精密平面磨床经济加工精度停留在1
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2微米的平面度和2
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3微米的平行度。目前后续的精度提升往往依靠技师借助测量数据，用手工研磨实现，其效率低且高度依赖技师的操作经验，不利于高精度平面机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面机械零件的超精密控时磨削加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)用非接触式轮廓测量仪测量工件当前平面的面形数据，并根据所述面形数据计算当前平面的误差数据，根据所述误差数据设置控时磨削参数；S2)用控时磨削机床在所述控时磨削参数下加工样件得到去除函数，使用一维卷积算法根据当前平面的误差数据和去除函数对当前平面进行控时磨削修形；S3)用非接触式轮廓测量仪测量加工后的当前平面的面形数据，并根据所述面形数据计算当前平面的误差数据，若误差数据精度不达标则返回步骤S1直到测量精度达标，若误差数据精度达标，则当前平面加工完毕。2.根据权利要求1所述的平面机械零件的超精密控时磨削加工方法，其特征在于，所述工件为圆环形平面工件，包括A面与B面，当前平面为A面时，步骤S1的具体步骤包括：将A面朝上，控制非接触式轮廓测量仪的测头以圆环轨迹运动并获得A面的面形数据；对A面的面形数据进行去倾斜和滤波处理得到A面的平面度误差，若A面的平面度误差大于预设阈值，则选取去除效率高的控时磨削参数，若A面的平面度误差小于预设阈值，则选取去除效率低的控时磨削参数。3.根据权利要求2所述的平面机械零件的超精密控时磨削加工方法，其特征在于，当前平面为B面时，步骤S1的具体步骤包括：将A面朝下并与参考平晶的参考平面接触，控制非接触式轮廓测量仪的测头以圆环轨迹运动并获得B面的面形数据SB(ρ,θ)；控制非接触式轮廓测量仪的测头移至金属圆环形平面零件的圆环形轮廓内部，并测量参考平晶的参考平面，根据测量结果重构得到倾斜平面SBt(ρ,θ)；将面形数据SB(ρ,θ)进行滤波处理后与倾斜平面SBt(ρ,θ)作差，得到B面的误差数据。4.根据权利要求3所述的平面机械零件的超精密控时磨削加工方法，其特征在于，所述参考平晶的参考平面的平面度为λ/100RMS，λ＝632.8nm。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴一帆，孙梓洲，关朝亮，胡皓，赖涛，许汉威，
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：