[发明专利]凸轮非圆磨削的自动定位及在线测量方法和装置

摘要

本发明涉及一种凸轮非圆磨削的自动定位及在线测量方法和装置。此方法利用数控非圆磨床C轴、X轴的高精度运动性能及其位置测量装置返回的位置数据，通过凸轮非圆磨削运动模型控制砂轮架X轴跟踪头架C轴，保持径向位移传感器的测头与工件接触，以砂轮架的运动弥补径向传感器量程的不足。按时间序列采集机床C轴和X轴的坐标值以及径向位移传感器的读数，对这三组数据采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，即可得到最优的凸轮加工零位以及准确的凸轮轮廓误差。本发明大大降低了对径向位移传感器量程的要求，使测量装置结构紧凑，便于在线测量与自动定位，保证了凸轮非圆磨削的加工效率及加工精度。

主权项

1. 一种凸轮非圆磨削自动定位及在线测量方法，其特征在于利用数控非圆磨床C轴、X轴的高精度运动性能及其位置测量装置返回的位置数据，通过凸轮非圆磨削运动模型控制砂轮架X轴跟踪头架C轴，保持径向位移传感器的测头与工件接触，以砂轮架的运动弥补径向传感器量程的不足；按时间序列采集机床C轴和X轴的坐标值以及径向位移传感器的读数，对这三组数据采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，得到最优的凸轮加工零位以及准确的凸轮轮廓误差。其操作步骤为：a. 根据凸轮轮廓参数，设定凸轮几何参数r、rg、rs、Hi、H(θi)；并且初始化常量N、K；其中：r为凸轮(1)的基圆半径，rg为滚子(6)的半径，rs为砂轮(5)的半径，Hi为升程值，H(θi)为升程函数；N是被测面上的被测点数，K是径向位移传感器测头的机械安装常数；b. 计算测量时与凸轮升程角θi对应的凸轮工件C轴和砂轮架X轴的运动坐标和c. 根据求得的和编写测量程序以模拟磨削加工时的C轴—X轴联动；d. 砂轮架沿Z轴纵向运动到测量工位，由可编程逻辑控制器PLC控制旋转汽缸翻转放下测量头；e. 运行测量程序，可编程逻辑控制器PLC分别从C轴、X轴光栅以及径向位移传感器中，采集坐标值Ci、X′i以及径向位移读数δi，直至程序结束；f. 测量结束，将Ci、X′i、δi由通讯接口上传至上位机，再采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，即可得到最优的凸轮加工零点以及准确的凸轮轮廓的加工误差。