【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及刀条加工，特别涉及一种尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法及磨刀机。
技术介绍
1、加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的刀尖位置由两个刀尖圆角以及与刀尖圆角相切的刀顶直线圆滑过渡形成，如果圆角大小不合适或与刀顶直线连接处过渡不圆滑，将导致刀条寿命下降及产品齿槽底部异常，严重情况下甚至导致加工过程中刀条崩坏及产品齿槽啮合时发生干涉。
2、现有技术之一公开了一种螺旋锥齿轮尖齿刀条的加工方法(cn116038442b)，其方法解决了螺旋锥齿轮尖齿刀条如何加工的问题，但在实际生产过程中，磨刀所用砂轮的端面与侧面之间的刃线存在磨损，砂轮端面与侧面之间的直角会变成一个近似圆弧形状的圆角(以下简称砂轮圆角)。这种情况下，砂轮的实际磨削点与理论磨削点存在位置差异，导致刀条实际轮廓与理论轮廓存在偏差，主要表现为刀条磨削不到位、刀尖圆角半径变小等。目前主要采用的技术手段是更换新砂轮或者对砂轮进行修整，尽量减小砂轮磨损圆角大小，但此操作耗时且费力。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，用于对砂轮的加工轨迹进行补偿修正，从而提升刀条的加工精度。
2、本专利技术还提出一种采用上述砂轮磨损补偿方法的磨刀机。
3、根据本专利技术第一方面实施例的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，尖齿刀条具有切削刃和刀尖刃，所述切削刃与所述刀尖刃连接处形成刀尖圆角，所述刀尖圆角具有目标圆角半径；
4、所述砂轮磨
5、获取所述尖齿刀条的实际圆角半径，并计算目标圆角半径与所述实际圆角半径的差值的绝对值，定义为磨损误差值；
6、若所述磨损误差值大于设定值，执行磨损补偿策略；
7、若所述磨损误差值小于或等于设定值，输出尖齿刀条；
8、其中，所述磨损补偿策略包括：
9、将所述磨损误差值代入磨损补偿模型，通过所述磨损补偿模型计算出修正加工轨迹；
10、控制所述尖齿刀条沿所述修正加工轨迹移动，以使得砂轮对所述尖齿刀条进行磨削。
11、根据本专利技术实施例的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，至少具有如下有益效果：
12、通过对砂轮磨损圆角进行补偿计算，调整修正尖齿刀条的加工轨迹，能提升尖齿刀条的加工精度，降低砂轮的更新频率，提升尖齿刀条的加工效率；通过本实施例的补偿计算，能实现尖齿刀条加工轨迹的自动补偿，无须人工修砂，有效地降低了人工成本。
13、根据本专利技术的一些实施例，获取所述夹持刀条加工后的所述实际圆角半径之前，须控制所述夹持刀条沿预设加工轨迹移动，以使得砂轮对所述尖齿刀条进行初始磨削；所述预设加工轨迹包括预设磨削点；定义在yz平面内，砂轮的圆心为砂轮中心点；
14、所述砂轮磨损补偿模型为：
15、根据所述预设磨削点和所述砂轮中心点计算第一补偿角和第二补偿角；
16、通过所述磨损误差值、所述第一补偿角、所述第二补偿角计算所述预设加工轨迹各点在x轴方向、y轴方向及z轴方向上的补偿量；
17、将所述补偿量加入所述预设加工轨迹，获得所述修正加工轨迹。
18、根据本专利技术的一些实施例，所述补偿量的计算方式为：
19、
20、其中，δx为尖齿刀条加工轨迹各点在x轴方向的补偿量，δy为尖齿刀条加工轨迹各点在y轴方向的补偿量，δz为尖齿刀条加工轨迹各点在z轴方向的补偿量；
21、rj为所述磨损误差值；
22、αmi为所述第一补偿角；
23、βi为所述第二补偿角。
24、根据本专利技术的一些实施例，定义所述尖齿刀条的刃线的切线矢量为tmi；
25、定义在yz平面内，过所述预设磨削点和所述砂轮中心点的直线为第一参考线；
26、定义所述第一参考线与x轴构成的平面为砂轮圆角平面；
27、定义tmi在所述砂轮圆角平面的投影矢量为tmi′；
28、定义在yz平面内，所述第一参考线沿所述预设磨削点到所述砂轮中心点方向的单位向量为wi，则所述第一补偿角满足：
29、
30、根据本专利技术的一些实施例，定义所述砂轮圆角平面的单位法向量为ni，则满足：
31、tmi′＝tmi+(tmi·ni)ni。
32、根据本专利技术的一些实施例，所述第一参考线沿所述预设磨削点到所述砂轮中心点方向的单位向量wi满足：
33、
34、其中，βi为所述第二补偿角。
35、根据本专利技术的一些实施例，定义所述砂轮圆角平面的单位法向量为ni，则满足：
36、
37、根据本专利技术的一些实施例，所述尖齿刀条包括初始位置和加工位置，所述尖齿刀条经旋转后从初始位置移动至加工位置；位于初始位置的尖齿刀条，定义其刃线的切线矢量为tsi，位于加工位置的尖齿刀条，其刃线的切线矢量为tmi；
38、所述尖齿刀条从初始位置向加工位置切换时，设所述尖齿刀条绕a轴转动的偏转角度为θai，所述尖齿刀条绕b轴转动的偏转角度为θbi；则满足：
39、
40、其中，a轴与z轴平行，b轴与y轴平行。
41、根据本专利技术的一些实施例，
42、定义在yz平面内，过所述预设磨削点和所述砂轮中心点的直线为第一参考线，过所述砂轮中心点的水平线为第一水平线；
43、定义所述第一参考线与x轴构成的平面为砂轮圆角平面；
44、定义所述尖齿刀条的刃线在所述砂轮圆角平面的投影线为投影刃线；
45、所述投影刃线与所述第一参考线之间的夹角为所述第一补偿角；
46、所述第一参考线与所述第一水平线之间的夹角为所述第二补偿角。
47、根据本专利技术第二方面实施例的磨刀机，采用了上述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法。
48、根据本专利技术实施例的磨刀机，由于采用了上述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，能降低砂轮的更换频率和修砂频率，进而提升加工效率，降低维护成本。
49、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于，所述尖齿刀条具有切削刃和刀尖刃，所述切削刃与所述刀尖刃连接处形成刀尖圆角，所述刀尖圆角具有目标圆角半径；
2.根据权利要求1所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：获取所述夹持刀条加工后的所述实际圆角半径之前，须控制所述夹持刀条沿预设加工轨迹移动，以使得砂轮对所述尖齿刀条进行初始磨削；所述预设加工轨迹包括预设磨削点；定义在YZ平面内，砂轮的圆心为砂轮中心点；
3.根据权利要求2所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：所述补偿量的计算方式为：
4.根据权利要求3所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：定义所述砂轮圆角平面的单位法向量为ni，则满足：
6.根据权利要求4所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：所述第一参考线沿所述预设磨削点到所述砂轮中心点方向的单位向量wi满足：
7.根据权利要求4所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：定义所述砂轮圆角平面的单位法向量为n
8.根据权利要求4所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：所述尖齿刀条包括初始位置和加工位置，所述尖齿刀条经旋转后从初始位置移动至加工位置；位于初始位置的尖齿刀条，定义其刃线的切线矢量为tSi，位于加工位置的尖齿刀条，其刃线的切线矢量为tMi；
9.根据权利要求2所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：
10.一种磨刀机，其特征在于：采用了如权利要求1至9任一项所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法。
...【技术特征摘要】
1.一种尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于，所述尖齿刀条具有切削刃和刀尖刃，所述切削刃与所述刀尖刃连接处形成刀尖圆角，所述刀尖圆角具有目标圆角半径；
2.根据权利要求1所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：获取所述夹持刀条加工后的所述实际圆角半径之前，须控制所述夹持刀条沿预设加工轨迹移动，以使得砂轮对所述尖齿刀条进行初始磨削；所述预设加工轨迹包括预设磨削点；定义在yz平面内，砂轮的圆心为砂轮中心点；
3.根据权利要求2所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：所述补偿量的计算方式为：
4.根据权利要求3所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的尖齿刀条的砂轮磨损补偿方法，其特征在于：定义所述砂轮圆角平面的单位法向量为ni，则满...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇晖，邹文毅，
申请(专利权)人：湖南中大创远数控装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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