[发明专利]回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法

权利要求书

1.回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：单点金刚石修整器和Al2O3棒对树脂基金刚石砂轮修整:将单点金刚石修整器和树脂基金刚石砂轮安转在精密磨床上，先通过单点金刚石修整器对树脂基金刚石砂轮边缘面进行精密整形获得具有特定夹角的尖锐边缘，再将Al2O3棒安装在单点金刚石修整器处，使用Al2O3棒对树脂基金刚石砂轮尖角边缘进行精密修整：树脂基金刚石砂轮的进给通过精密磨床的X轴控制，修整深度采用精密磨床的Z轴控制,所使用的树脂基金刚石砂轮为1500号树脂结合剂的树脂基金刚石砂轮，金刚石修整器的转速为300RPM，树脂基金刚石砂轮转速为2000RPM，进给速率为0.5mm/min，修整深度为5μm/pass，修整后的树脂基金刚石砂轮边缘的截面为具有一定圆弧的尖锐‘V’字形；

步骤二：采用MATLAB软件生成所需加工的回转轴对称连续表面的横截面轮廓数据点，然后采用精密磨床刀具轨迹生成系统生成树脂基金刚石砂轮运动轨迹：树脂基金刚石砂轮的进给通过精密磨床的X轴控制，磨削深度采用精密磨床的Z轴控制，通过精密磨床的B轴控制树脂基金刚石砂轮中心线与回转对称连续表面磨削点切线垂直，以降低树脂基金刚石砂轮磨损对面形精度的影响，树脂基金刚石砂轮的转速为20000RPM，工件转速为120RPM；

步骤三：优化加工：通过组合树脂基金刚石砂轮的进给速率和磨削深度，其中进给速率依次采用3-0.5-0.1mm/min，相应的磨削深度依次为2-0.5-0.1μm/pass，分阶段对硬脆材料进行磨削加工，改善磨削加工回转对称连续表面的效率及表面粗糙度；

步骤四：改善工件面形精度：步骤三中采用在位测量技术，结合树脂基金刚石砂轮的运动轨迹规划，改善工件中心的面形精度，根据在位测量结果，在离工件中心一定距离处，采用线性插补法对刀具的运动轨迹进行补偿，缓慢改变树脂基金刚石砂轮的轨迹，调整树脂基金刚石砂轮与工件表面的相对位置，减少工件中心的材料去除，从而改善工件面形精度。

2.根据权利要求1所述回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法，其特征在于：步骤三中改善工件面形精度时对刀具轨迹和树脂基金刚石砂轮磨损进行主动补偿。

3.根据权利要求1所述回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法，其特征在于：树脂基金刚石砂轮的直径为20mm，且通过修整获得具有特定角度的‘V’形边缘。

4.根据权利要求1所述回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法，其特征在于：通过精密磨床的B轴控制树脂基金刚石砂轮的截面中心线始终与磨削点切线垂直。

5.根据权利要求1所述回转轴对称连续表面树脂基金刚石砂轮超精密磨削方法，其特征在于：步骤二中采用差动变压器LVDT对加工表面进行在位测量，根据树脂基金刚石砂轮的运动轨迹规划改善工件中心的面形精度，根据在位测量结果，在距离工件中心2mm处，采用线性插补法，缓慢改变树脂基金刚石砂轮的运动轨迹，调整树脂基金刚石砂轮与工件表面的相对位置改善工件面形精度。