一种小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法技术

本发明专利技术一种小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法，涉及超精密加工技术领域，为解决现有磨削方法产生的表面损伤和亚表面损伤，限制了零件磨削加工精度的进一步提高的问题

【技术实现步骤摘要】
一种小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法


[0001]本专利技术涉及超精密加工
，具体而言，涉及一种小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法
。

技术介绍

[0002]对于熔石英等硬脆材料的加工，一般采用粗磨
、
精磨
、
超精磨以及抛光等工序来获得较高的表面质量和面形精度
。
在磨削阶段，由于磨粒与工件的相互作用，实现了表面材料的微量去除，但由于熔石英材料的高强度和低断裂韧性，材料的表面和亚表面不可避免的会产生大量结构性缺陷，如凹坑
、
划痕
、
裂纹等
。
此类磨削缺陷给直接影响后续的抛光效率
。
[0003]目前，针对一些小口径薄壁复杂构件的加工，常采用小直径的球头砂轮进行磨削加工以避免磨削过程中的干涉
。
对于小直径球头砂轮的磨削过程，由于其尺寸的限制，即使砂轮主轴的转速达到每分钟数万转，砂轮与工件之间的相对磨削速度依然处于较低的水平
。
>而磨削工艺参数中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将熔石英回转体工件和陶瓷基
CBN
砂轮进行装夹，启动磨削加工机床，控制机床各运动轴回零；
S2、
通过
CCD
相机和放大镜头，调整砂轮球心的高度与工件回转轴线高度一致；
S3、
通过
CCD
相机和放大镜头测量工件的轮廓尺寸参数，绘制工件的二维轮廓模型，根据二维轮廓模型构建砂轮运动轨迹，根据砂轮运动轨迹编写数控加工程序；
S4、
在球头砂轮运动轨迹上选取一点作为试切点进行对刀，记录该点在工件坐标系
O
w
(x
w
,y
w
,z
w
)
下的坐标
(x1,y1)
；
S5、
将砂轮移动至
(x1+
δ
,y1)
处，其中，
δ
为对刀误差的预留值；
S6、
设定进给量，控制砂轮向靠近工件方向移动，使砂轮与工件表面之间的间隙减小；
S7、
手动旋转工件主轴，若未产生碰撞声音，则再次执行
S6
；若出现周期性的声音，则直接执行
S8
；
S8、
记录当前试切点与机床坐标原点的
X、Y
坐标值，在当前位置下，控制砂轮向远离工件方向移动
Δ
d
距离，此时砂轮与工件之间的间隙为加工预留距离，用于补偿对刀误差；
S9、
开启砂轮主轴与工件主轴，设定磨削参数；
S10、
运行数控加工程序，使砂轮沿着砂轮运动轨迹做往复进给运动，过程中砂轮与工件之间不添加任何磨削液；
S11、
当砂轮总磨削深度达到预设进给总量，停止砂轮主轴与工件主轴的运转，操作机床使球头砂轮远离工件，完成对工件的超精密磨削
。2.
根据权利要求1所述的小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法，其特征在于，所述陶瓷基
CBN
砂轮的磨粒平均粒径为1～5μ
m。3.
根据权利要求1所述的小直径球头砂轮磨削熔石英回转体零件的干磨削加工方法，其特征在于，
S3
包括如下步骤：
S31、
通过
CCD
相机和放大镜头测量工件的轮廓尺寸参数，在软件中绘制工件的二维轮廓模型；
S32、
建立砂轮坐标系
(XYZO)
和工件坐标系
(X
w
Y
w
Z
w
O
w
)
，其中，工件坐标系的
X、Y
和
Z
三个方向与机床坐标系一致；
S33、
将二维轮廓模型中工件轮廓线向外部偏移
Rs+a
，形成砂轮的运动轨迹；其中
Rs
为球头砂轮的半径，
a
为对刀误差预留值，根据砂轮运动轨迹编写数控加工程序
。4.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明君，秦彪，刘赫男，程健，吴春亚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：