[发明专利]楔形非球面的磨削加工方法

摘要

楔形非球面的磨削加工方法，涉及一种非球面加工。提供一种楔形非球面的磨削加工方法。选择加工工具为圆弧金刚石砂轮；根据实现三轴联动的机床的特点，采用工件固定，工具三轴联动的加工方式；工件的安装及定位；数控插补点的分割；数控加工轨迹规划设计。分析加工工具对工件的适用度，采用金刚石圆弧砂轮进行加工；分析加工及检测手段的适用性，采用工件固定而工具三直线轴联动的加工方式；分析工件形状类型，提出了适用于楔形非球面加工的表面点测量及加工轨迹规划方法，包括直线光栅式加工、斜线包络加工等方法。具有方便、稳定、精度高等优点，适于推广应用。

主权项

1. 楔形非球面的磨削加工方法，其特征在于包括以下步骤：1)选择加工工具为圆弧金刚石砂轮；2)根据实现三轴联动的机床的特点，采用工件固定，工具三轴联动的加工方式；3)工件的安装及定位采用试磨法对刀，以控制工件安装精度，其具体方法如下：(1)根据工件类型生成工件外沿加工轨迹，进行试磨；试磨方式可只磨工件外沿部分，外沿加工轨迹除了与工件类型有关，还与当前工件面形有关，根据不同的面形将产生的不同的试磨轨迹；(2)根据当前的试磨轨迹在工件表面上产生的磨痕，确认工件当前的位置必须的调整方向并进行调整，在调整过后再次进行试磨，重复以上步骤直至安装精度符合要求；(3)采用手动调整到一定精度范围内后，再精确测量出偏移量，然后在加工中进行补偿的方法，补偿的参数为X/Z位置坐标补偿量a和b，及角度补偿量β，补偿公式如下：x1＝cos(β)x+az1＝z+sin(β)x+by1(x，z)＝y(x1，z1) (1)而测量方法为，根据试磨后的表面加工轨迹进行计算，其中上下沿划痕的宽度差值为参数b，左右的划痕宽度差值为a，而偏移角度β不为0时，其边缘每个划痕会出现宽度差，其每个边缘划痕的宽度差与长度的比值即为sinβ；4)数控插补点的分割非轴对称非球面根据长轴和短轴分割为相应的分割，并以此为单位进行插补加工，具体方法如下：(1)分割内残差计算首先进行分割内残差分析计算，然后根据残差最小的原则进行分割选择，最后在分割内进行二次分割再次减小残差，设分割点分别为A(xi，zi)，B(xi，zi+1)C(xi+1，zi+1)D(xi+1，zi)，采用传统加工方法，则加工点在xz平面上的投影为ABCD，设非球面公式为y＝f(x，z)，其导数为f’(x，z)，该点的法向角度为arctg(f’(x，z))，可得工件表面的砂轮加工点位置，再根据不同的砂轮加工点位置的重合及砂轮形状计算出加工点残差；(2)分割调整确定楔形非球面上插补点；5)数控加工轨迹规划设计，即完成楔形非球面的磨削加工。