一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法技术

本发明专利技术一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，涉及超精密磨削领域，为解决现有技术缺少基于螺旋理论的球头砂轮磨削点分布确定方法的问题。本发明专利技术将砂轮和工件的刚体运动视作运动螺旋，根据螺旋理论，构建第n个运动轴相对于基坐标系O<subgt;b</subgt;的位姿变换矩阵，根据磨削运动链，构建工件坐标系O<subgt;w</subgt;向工具坐标系O<subgt;t</subgt;的变换矩阵；结合工件坐标系O<subgt;w</subgt;下的工件轮廓的数学表达式及工件坐标系O<subgt;w</subgt;向工具坐标系O<subgt;t</subgt;转换矩阵的数学表达式，计算得到工件轮廓上的点在砂轮坐标系中的坐标位置，即得到砂轮磨削点分布情况。通过本发明专利技术方法得到的砂轮磨削点分布结果，可用于磨削过程中磨削速度、砂轮磨损、轨迹规划等因素的分析与优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超精密磨削，具体而言，涉及一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法。

技术介绍

1、应用于航空航天、舰艇、导弹等领域的关键部件为小型复杂薄壁构件，具有体积小，结构复杂以及难加工等特点。目前，利用小直径的球头砂轮对此类小型复杂薄壁构件进行超精密磨削是一种有效可行的方法。由于采用平行磨削的方式对小型复杂薄壁构件进行加工，在磨削小型复杂薄壁构件曲面部分(内圆角、内球面、外球面和外圆角)时，砂轮参与磨削的区域在砂轮表面移动，形成相应的磨削带，当磨削带在砂轮表面移动时，砂轮瞬时的磨削半径将发生改变，导致砂轮与工件的相对磨削速度发生改变。小型复杂薄壁构件加工过程中不同位置处磨削速度的变化会引起亚表面损伤程度的差异。同时，球头砂轮上不同位置参与磨削时，砂轮的磨损量也不同。因此，小型复杂薄壁构件加工过程中的许多过程量与砂轮参与磨削的磨削点有关。目前关于砂轮磨削点分布求解，大多根据工件和砂轮之间的几何关系，建立磨削过程中的几何学模型进行求解，且研究的砂轮大都是盘型砂轮或圆弧砂轮，对于球头砂轮的磨削过程的研究较少，缺少基于螺旋理论的球头砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，S1中建立的工具坐标系Ot的原点与砂轮球心重合，随着砂轮的运动而变化；基坐标系Ob的原点固定于砂轮球心，为固定坐标系；运动开始前，工件坐标系Ow与基坐标系Ob重合。

3.根据权利要求1所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，S5包括如下过程：

4.根据权利要求3所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确...

【技术特征摘要】

1.一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，s1中建立的工具坐标系ot的原点与砂轮球心重合，随着砂轮的运动而变化；基坐标系ob的原点固定于砂轮球心，为固定坐标系；运动开始前，工件坐标系ow与基坐标系ob重合。

3.根据权利要求1所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，s5包括如下过程：

4.根据权利要求3所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，s6中，由于直线运动ωi＝0，因此，运动旋量ξi和变换矩阵分别为：

5.根据权利要求4所述的基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，其特征在于，所述方法基于四轴三联动磨削机床，由于磨削运动...

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