[发明专利]一种典型零件磨削工艺优化集成数控磨削系统

说明书

技术领域

本发明涉及典型零件磨削工艺优化集成数控磨削系统。

背景技术

磨削加工的工艺直接影响到典型零件加工的效率、质量和零件加工稳定性与零件质量一致性。

通用零件的磨削加工，具有多种技术要求，一股采用通用磨床对其进行加工，而磨床的数控系统则更多地配套通用的数控系统，数控系统的功能以满足机床的运动要求与零件加工的精度要求为目标，通过人工对工艺参数的选择，满足多种零件多种技术要求的需要。

典型零件的磨削加工，一股加工效率、加工精度与加工质量要求更高，具有特定单一技术要求，国内一股采用一种专用磨床对其进行磨削加工，满足机床的运动要求。而如何对典型零件特定的技术要求，制定特定的最优加工工艺，提高典型零件的加工的效率、质量和零件加工稳定性与零件质量一致性，国内尚属空白。国内现有的专用磨床的数控系统，没有一种能适应典型零件特定技术要求加工的专用数控系统，同样采用通用的数控系统；用这种数控系统进行加工时，凭人工对工艺参数的经验选择，不能实时并最优地反馈典型零件特定磨削工艺参数对零件加工性能与加工质量的影响。

目前，典型零件的加工，基本上依靠工人手工的操作技能，磨削加工工艺与磨具对磨削加工性能的因素没有与机床的加工性能有机的联系起来。用计算机处理磨削加工工艺与磨具数据，国内大都停留在磨削数据库的一股性数据的查询、检索与下载等方面，目前对工艺知识集成数控系统平台基本为空白，对数控系统的二次开发则是停留在如何建立更加友好的人机界面，因此，造成软件数控系统对不同层次的典型零件工艺与磨具缺乏充分的支持，工艺数据分散、知识集成接口混乱，测试方法及手段缺乏，具有工艺集成能力的数控系统的生产仍处于“手工作坊”的方式。导致我国现有磨床的技术水平与潜力难以发挥，造成生产效率低，质量差，成本高，周期长。

如何在一定的范围内将研发的工艺数据、磨具数据组织起来，筛选出不同材料、不同零件最优化的工艺与磨具的加工参数，建立工艺与磨具数据库，通过开发其智能化的软件，将零件优化的加工工艺知识，融合在磨床数控系统中，形成用户工艺技术、数据库技术、软件技术与数控系统的成套技术体系与加工系统，为磨床产品的高质量加工提供新的方法与系统，有效提高零件的加工效率，降低加工成本，改善工件表面加工质量，提高了系统的稳定性与零件加工的一致性，具有很大的现实意义和开发价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，对典型零件特定的技术要求，制定出专用特定的最优加工工艺参数组，通过智能软件的调入，在磨床数控系统中嵌入多组专用磨削工艺与软件，自动生成专用数控加工程序，以实现典型零件的高质量磨削加工。提高磨削效率与加工质量，确保零件加工的稳定性与加工质量的一致性。

本发明所典型零件是指具有专用加工要求的特殊机械零件，包括汽车、船舶、航空航天、国防等领域的各种专用的轴类零件，自由曲面零件，沟槽类零件等。

本发明的技术方案是，所述典型零件磨削工艺优化集成数控磨削系统的组成为：

(1)包含各类典型零件的优化磨削工艺参数的磨削工艺数据库；

(2)磨削加工智能软件，该软件可通过相应接口调用所述磨削工艺数据库，实现优化磨削工艺参数的自动调入、自动编程与自动加工；

(3)所述磨削加工智能软件嵌入磨床标准数控系统；

(4)嵌入接口程序，将磨削工艺数据库中的各类典型零件工艺参数作为用户进行磨削加工时的参考，直接展现在嵌入了所述磨削加工智能软件的磨床标准数控系统之中。

以下对本发明做出进一步说明。

所述典型零件的优化磨削工艺参数(即最优加工效率与质量的典型零件磨削工艺参数)包括砂轮线速度，工件进给量，工作台速度；即砂轮线速度，工件进给量，工作台速度，砂轮等对磨削力、磨削温度、磨削表面质量及磨除率的影响；砂轮线速度，工件进给量，工作台速度等对砂轮耐用度、磨削表面质量与磨除率的影响等。

磨削工艺包括典型零件材料的机械与力学性能(如典型零件材料的强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等)；被加工典型零件的几何尺寸、表面粗糙度、精度与表面质量；以及所述典型零件的优化磨削工艺参数。

所述磨削工艺数据库包括典型零件磨削磨具磨料模块、磨削剂模块、磨削工艺模块、砂轮修整模块、磨削表面质量模块、磨削模型仿真模块等。