【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床加工，具体地，涉及一种硬脆材料磨削表面评价方法、补偿方法及系统。
技术介绍
1、超精密磨削是指加工精度达到0.1μm以下、表面粗糙度低于0.025μm表面磨削方法，是一种亚微米级的加工方法，并正向纳米级发展，适宜于对钢伙材料及陶瓷、玻璃等使观材料的加工。近年来，超精密磨削的发展很快，出现了一些与超精密磨的有关的磨削加工，如镜面磨削、微细磨削和高速磨削等。
2、现有公告号为cn103029041b的中国专利申请文献，其公开了一种精密超精密磨削砂轮径向误差补偿方法，包括以下操作步骤：通过多次测量方法精确确定砂轮半径；根据确定好的砂轮半径确定砂轮磨削过程中的中心路径；将步骤一中确定好砂轮半径的砂轮沿步骤二中确定的砂轮中心路径进行磨削加工。
3、现有技术中利用径向误差补偿方法在砂轮高速旋转下确定边缘点坐标，整合圆心点位置分布在一定程度上确定了砂轮径向圆跳动，进一步进行了修正补偿加工，保证被加工元件的表面精度，没有对硬脆材料磨削表面的磨削质量进行判断，难以保证被加工元件表面的加工精度，存在待改进之处。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种硬脆材料磨削表面评价方法、补偿方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种硬脆材料磨削表面评价方法、补偿方法及系统,包括如下步骤：步骤s1、提取硬脆材料磨削表面点云；步骤s2、对提取的硬脆材料磨削表面点云进行重构，获得重构后的磨削曲面分布信息；步骤s3、获得不同磨削区域高度段对
3、优选地，针对步骤s1，通过原位测量技术提取硬脆材料磨削表面点云。
4、优选地，针对步骤s2，通过三次内插法进行硬脆材料磨削表面点云重构，获得磨削表面三维等高线图；
5、硬脆材料磨削表面点云为：(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),…(xn,yn,zn)；
6、重构后的三维表面形貌平均高度h为：
7、
8、定义，重构后的三维表面形貌平均高度h为基准面高度。
9、优选地，针对步骤s4，根据不同区域的轮廓误差和区域比例曲线，求解误差区域积分；
10、提出误差集中度概念，以65％区间作为误差集中度评价区域，进而获得误差区间内的轮廓偏差值；提出占比区间为80％区间的误差极限值，获得磨削表面质量指标，并判定硬脆材料磨削表面塑脆性域分布区域；根据轮廓误差和集中误差，进行方程拟合，建立表面质量评价指标预测模型。
11、优选地，针对步骤s4，表面质量评价指标预测模型包括轮廓总误差预测模型和轮廓集中误差预测模型；
12、轮廓总误差预测模型为：
13、
14、轮廓集中误差预测模型为：
15、
16、其中，vs表示砂轮转速(r/min)；vw表示进给速度(mm/min)；ap表示磨削深度(μm)。
17、优选地，针对步骤s4，根据不同区域磨削误差分布，进行图像区域拼接，实现整个磨削表面误差分布图。
18、根据本专利技术提供的一种硬脆材料磨削表面补偿方法,补偿方法为对区域进行编号，定义各区域的基线数值为yn，将各个区域的基线数值形成曲线，在补偿轨迹时，形成对应插值。
19、优选地，以区域1的y1为基准，其他区域相对于区域1的插值分别为：
20、δi＝yi-y1
21、原本砂轮磨削误差补偿轨迹路线为：ω＝{y1,y2,…,yn}；
22、考虑磨削误差后的误差补偿轨迹为：ω'＝{y1-δ1,y2-δ2,…,yn-δn}。
23、根据本专利技术提供的一种硬脆材料磨削表面补偿系统,系统包括：
24、模块m1、用于提取硬脆材料磨削表面点云；
25、模块m2、用于对提取的硬脆材料磨削表面点云进行重构，获得重构后的磨削曲面分布信息；
26、模块m3、用于获得不同磨削区域高度段对应的区域磨削表面误差分布信息；
27、模块m4、用于根据区域磨削表面误差分布信息，获得硬脆材料磨削表面塑脆性区域分布，并建立磨削表面质量预测模型。
28、优选地，系统还包括模块m5，用于对区域进行编号，定义各区域的基线数值为yn，将各个区域的基线数值形成曲线，在补偿轨迹时，形成对应插值。
29、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
30、1、本专利技术通过原位测量光学技术提取硬脆材料超精密磨削表面点云，基于三次内插法进行超精密磨削表面点云重构，实时获得不同超精密磨削工艺参数下超精密磨削表面形貌，解决了硬脆材料超精密磨削表面质量实时监测的问题。
31、2、本专利技术通过重构后的超精密磨削表面点云，获得不同区域的超精密磨削误差，采用误差分布算法，基于不同磨削区域高度进而获得区域误差分布规律，进而揭示不同时刻由于砂轮磨损引起的表面误差。
32、3、本专利技术通过硬脆材料超精密磨削表面误差，提出超精密磨削表面质量评价指标，进行磨削区域表面质量评价，建立了不同工艺参数下磨削表面质量预测模型，提高了硬脆材料超精密磨削效率与精度。
33、4、本专利技术通过将采集得到的局部图像进行大尺寸拼接，获得硬脆材料超精密磨削过程中的三维表面，根据不同区域磨削误差分布，进行图像区域拼接，实现整个磨削表面误差分布图，当局部表面起伏不平时，通过局部砂轮磨削轨迹改进，进而能够改变程序位置，进而实现硬脆材料高效率高精度磨削。
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1.一种硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤S1，通过原位测量技术提取硬脆材料磨削表面点云。
3.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤S2，通过三次内插法进行硬脆材料磨削表面点云重构，获得磨削表面三维等高线图；
4.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤S4，根据不同区域的轮廓误差和区域比例曲线，求解误差区域积分；
5.如权利要求4所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤S4，表面质量评价指标预测模型包括轮廓总误差预测模型和轮廓集中误差预测模型；
6.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤S4，根据不同区域磨削误差分布，进行图像区域拼接，实现整个磨削表面误差分布图。
7.一种硬脆材料磨削表面补偿方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的硬脆材料磨削表面评价方法，补偿方法为对区域进行编号，定义各区域的基线数值为Yn，将各个区域的基
8.如权利要求7所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，以区域1的Y1为基准，其他区域相对于区域1的插值分别为：
9.一种硬脆材料磨削表面补偿系统，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的硬脆材料磨削表面评价方法，系统包括：
10.如权利要求9所述的硬脆材料磨削表面补偿系统，其特征在于，系统还包括模块M5，用于对区域进行编号，定义各区域的基线数值为Yn，将各个区域的基线数值形成曲线，在补偿轨迹时，形成对应插值。
...【技术特征摘要】
1.一种硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤s1，通过原位测量技术提取硬脆材料磨削表面点云。
3.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤s2，通过三次内插法进行硬脆材料磨削表面点云重构，获得磨削表面三维等高线图；
4.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤s4，根据不同区域的轮廓误差和区域比例曲线，求解误差区域积分；
5.如权利要求4所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤s4，表面质量评价指标预测模型包括轮廓总误差预测模型和轮廓集中误差预测模型；
6.如权利要求1所述的硬脆材料磨削表面评价方法，其特征在于，针对步骤s4，根据不同区...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫泉，任明俊，张哲，顾鹏，
申请(专利权)人：霖鼎光学江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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