[发明专利]用于非圆构件磨削的轮廓误差补偿方法及装置

权利要求书

1.一种用于非圆构件磨削的轮廓误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用预设的非圆构件表面磨削创成曲线轮廓的多工序磨削仿真模型计算任意瞬时位置由砂轮宽度引起的第一轮廓误差，并根据所述轮廓误差计算修正的目标轮廓曲线；

利用所述多工序磨削仿真模型计算所述任意瞬时位置由砂轮磨损引起的第二轮廓误差，并根据所述第二轮廓误差计算连续进给补偿值；以及

结合所述修正的目标轮廓曲线与所述连续进给补偿值，对所述非圆构件表面磨削创成曲线轮廓的轮廓误差进行补偿，其中，所述多工序磨削仿真模型由砂轮和非圆构件用表面高度矩阵表示后根据磨削比建立。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨削比的计算公式为：

其中，G_r为所述磨削比，ΔV_W为工件材料去除体积，ΔV_G为砂轮磨损体积，L为非圆构件的横向长度，B为砂轮宽度，R′和R分别为磨削后和磨削前的工件平均半径，r′和r分别为磨削后和磨削前的砂轮平均半径，n_W和n_G分别为工件和砂轮的转速，dl为工件和砂轮横向长度微元。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一轮廓误差的误差计算公式为：

其中，EO₁为所述砂轮宽度引起的过切轮廓误差向量，f(i)为工件在坐标点i处的标准轮廓坐标值，a为横向磨削运动计数，A_m为工件和砂轮横向网格化单位长度，H_G(i)为砂轮在横向坐标为i处的表面高度向量，SW为工件横向磨削的步进宽度，EU₁为砂轮宽度引起的欠切轮廓误差向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述修正的目标轮廓曲线中轮廓修正值计算公式为：

其中，CM为目标轮廓曲线的修正值，K_i为轮廓曲线f(x)在横向坐标为i处的斜率，f′(x)为所述轮廓曲线的一阶导数，x为所述轮廓曲线的横坐标。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二轮廓误差的误差计算公式为：

其中，EU₂为砂轮磨损造成的欠切轮廓误差向量，j为横向坐标值，取值范围为闭区间的整数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述连续进给补偿值的计算公式为：

其中，CF为所述连续进给补偿值，p为磨削道次，v_L为横向磨削速度，h为磨损取样计算长度，Wear为所述磨削仿真模型计算得到的接触区砂轮磨损值。

7.一种用于非圆构件磨削的轮廓误差补偿装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于利用预设的非圆构件表面磨削创成曲线轮廓的多工序磨削仿真模型计算任意瞬时位置由砂轮宽度引起的第一轮廓误差，并根据所述轮廓误差计算修正的目标轮廓曲线；

第二计算模块，用于利用所述多工序磨削仿真模型计算所述任意瞬时位置由砂轮磨损引起的第二轮廓误差，并根据所述第二轮廓误差计算连续进给补偿值；以及

补偿模块，用于结合所述修正的目标轮廓曲线与所述连续进给补偿值，对所述非圆构件表面磨削创成曲线轮廓的轮廓误差进行补偿，其中，所述多工序磨削仿真模型由砂轮和非圆构件用表面高度矩阵表示后根据磨削比建立。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述磨削比的计算公式为：

其中，G_r为所述磨削比，ΔV_W为工件材料去除体积，ΔV_G为砂轮磨损体积，L为非圆构件的横向长度，B为砂轮宽度，R′和R分别为磨削后和磨削前的工件平均半径，r′和r分别为磨削后和磨削前的砂轮平均半径，n_W和n_G分别为工件和砂轮的转速，dl为工件和砂轮横向长度微元。