[发明专利]超硬功能陶瓷加工参数的获取方法及加工方法、应用

权利要求书

1.超硬功能陶瓷的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

包括以下步骤：

步骤一、磨削顶部区域：以砂轮上部倒圆圆心为参考点，超硬功能陶瓷内型面的顶点为第一个极限位置即为磨削起始点，此时磨削参考点位于O′点处，由O′点处出发砂轮上行并与超硬功能陶瓷内型面接触，直到砂轮参考点到达上行极限位C点，超硬功能陶瓷反转，磨削参考点换成砂轮下部倒圆圆心，砂轮下行并与超硬功能陶瓷内型面接触，直到砂轮参考点到达下行极限位D点，完成顶部区域磨削；

步骤二、磨削腰部区域：以D点为二次起点继续下行并向超硬功能陶瓷口部移动，完成腰部区域磨削；

其中，加工参数的获取方法包括以下步骤：

S1、采用分段圆弧拟合，结合双圆弧逼近技术，获得待加工超硬功能陶瓷内型面的圆弧样条曲线；

S2、获取加工参数计算模型：

获取砂轮轴的倾斜角α：以砂轮前端倒圆的圆弧半径为偏置距离，将步骤S1获得的圆弧样条曲线向内进行偏置获得偏置曲线，偏置曲线与水平轴线的交点记为O′，设交点O′与超硬功能陶瓷口部B′的连线与水平轴线的夹角为β，倾斜角α小于β；

获取砂轮的半径R以及砂轮轴直径d的计算模型：设砂轮的半径为R，砂轮倒圆圆角半径为r，砂轮轴直径为d，在起始位置时砂轮轴轴线为A-A′，令此时B′到A-A′的垂直距离为D，在满足1)磨削起始点处，砂轮下缘不与超硬功能陶瓷内型面发生干涉；2)在上行极限位，砂轮轴不与超硬功能陶瓷口部发生干涉；3)在下极限位，砂轮上缘不与工件顶点区域发生干涉条件下，获得砂轮的半径R以及砂轮轴直径d的计算模型；

步骤S1的具体过程如下：

获取非球面参数方程和首末端点坐标信息，确定约束拟合的最大误差，按照双圆弧逼近技术计算双圆弧逼近的误差，在最大误差点处插入节点，重复计算，最后得到双圆弧曲线串相邻圆弧首尾相连，并在连接点处相切；最后计算每段圆弧的弧长，以归一化的弧长作为参数，双圆弧曲线串表达成二阶NURBS曲线形式；

步骤S2中半径R以及砂轮轴直径d的计算模型为：

其中，设O′点坐标为[x₀,y₀]，砂轮处于起始位置时，砂轮轴参考点位于A-A′上，其坐标为此时，B′到A-A′的垂直距离为D为：

2.根据权利要求1所述的超硬功能陶瓷的加工方法，其特征在于，步骤S1中圆弧样条曲线的模型为：

式中，u为归一化参数，N_i,p(u)为定义在节点矢量上的二阶NURBS系数，P_i为控制点矢量，C(u)为归一化的曲线坐标矢量。

3.根据权利要求1所述的超硬功能陶瓷的加工方法，其特征在于，待加工超硬功能陶瓷内型面的非球面参数方程如下：

式中，R为基圆半径，K为圆锥参数，A、B、C和D分别为四次项系数、六次项系数、八次项系数和十次项系数。

4.将权利要求1-3任一项所述的超硬功能陶瓷的加工方法应用于工件异形面加工。

5.将权利要求1-3任一项所述的超硬功能陶瓷的加工方法应用于超硬功能陶瓷内型面加工。