非球面平行磨削加工的磨削力計算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法，步驟包括：1.單顆磨粒切削力計算：進行單顆磨粒受力分析，獲得單顆磨粒在三軸向的切削分力；2.有效磨粒搜索：根據(jù)砂輪與工件的運動關(guān)系，確定加工過程中所有參與切削的有效磨粒；3.砂輪磨削區(qū)域磨削力計算：根據(jù)單顆磨粒的切削力計算，對全部有效磨粒進行累加，計算砂輪的三軸向磨削分力。本發(fā)明的非球面平行磨削加工磨削力計算方法可實現(xiàn)對機床X、Y、Z三軸向磨削分力的理論計算。該計算方法可以為相關(guān)機床設計、非球面磨削過程智能控制等研究、設計工作提供所需的理論依據(jù)。
【專利說明】非球面平行磨削加工的磨削力計算方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及非球面平行磨削加工方法，尤其涉及一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非球面工件由于其復雜的面形輪廓，一直是磨削加工中較難加工的對象。非軸對稱非球面工件作為一種特殊非球面，其加工方法相對更加復雜，通常采用三軸聯(lián)動機床進行加工。平行磨削是一種針對非軸對稱非球面工件的有效加工方法(見專利號為ZL200710009306.3的“非軸對稱非球面光學元件的平行磨削方法”)，該方法采用圓弧金剛石砂輪(簡稱砂輪)，加工時使得砂輪的切削方向和工件的運動方向相同，即砂輪線速度與工件速度方向平行，砂輪上的磨削點軌跡呈圓周分布。這種方法最大的優(yōu)勢是磨削時砂輪上磨削點是移動的，即參與磨削的有效切削刃增多，砂輪有效使用寬度增大，砂輪磨損明顯減小，加工精度得到保障。
[0003]磨削力在磨削加工過程中是一個極其重要的參數(shù)，它不僅影響系統(tǒng)變形、磨削效率、加工精度、表面質(zhì)量、砂輪耐用度、磨削熱量、磨削振動，而且也是超精密磨削機床設計時需要重點關(guān)注的參數(shù)之一。由于在非球面平行磨削加工方法中，砂輪與工件的運動關(guān)系較為復雜，傳統(tǒng)磨削力計算方法無法對該加工方式下的磨削力進行準確計算，專利號為200710009306.3的“非軸對稱非球面光學元件的平行磨削方法”詳細的闡述該加工方法，但是并沒有涉及到平行磨削的磨削力計算方法。因此，難以準確計算該加工方法的磨削力，對相關(guān)機床參數(shù)設計及加工過程環(huán)境監(jiān)控等各項工作帶來較大的不便。本發(fā)明針對非球面平行磨削加工裝備設計、加工監(jiān)測、故障診斷等環(huán)節(jié)的需要，發(fā)明了一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是要提供一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法，用于準確計算該加工方法的磨削力，對相關(guān)機床參數(shù)設計及加工過程環(huán)境監(jiān)控等各項工作帶來的方便。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法，其特征在于，包括以下步驟:
O單顆磨粒切削力計算 (O單顆磨粒切削力大小計算。
【權(quán)利要求】
1.一種非球面平行磨削加工的磨削力計算方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)單顆磨粒切削力計算 (1)單顆磨粒切削力大小計算
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非球面平行磨削加工的磨削力計算方法，其特征在于:所述循環(huán)遍歷接觸區(qū)域磨粒具體方法如下: (1)為了分別向砂輪圓弧旋轉(zhuǎn)角砂輪基礎旋轉(zhuǎn)角βi的正(負)方向循環(huán)偏轉(zhuǎn)，搜索θ、β方向上的相鄰磨粒，根據(jù)砂輪圓弧半徑r、砂輪基礎半徑7?和磨粒間距』g，由幾何關(guān)系計算θ、β的偏移量K Θ、N β '
【文檔編號】B24B13/00GK103995979SQ201410244109
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】姜晨, 王春華 申請人:上海理工大學