非球面平行磨削加工的磨削力计算方法
【专利摘要】本发明涉及一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法，步骤包括：1.单颗磨粒切削力计算：进行单颗磨粒受力分析，获得单颗磨粒在三轴向的切削分力；2.有效磨粒搜索：根据砂轮与工件的运动关系，确定加工过程中所有参与切削的有效磨粒；3.砂轮磨削区域磨削力计算：根据单颗磨粒的切削力计算，对全部有效磨粒进行累加，计算砂轮的三轴向磨削分力。本发明的非球面平行磨削加工磨削力计算方法可实现对机床X、Y、Z三轴向磨削分力的理论计算。该计算方法可以为相关机床设计、非球面磨削过程智能控制等研究、设计工作提供所需的理论依据。
【专利说明】非球面平行磨削加工的磨削力计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非球面平行磨削加工方法，尤其涉及一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法。
【背景技术】
[0002]非球面工件由于其复杂的面形轮廓，一直是磨削加工中较难加工的对象。非轴对称非球面工件作为一种特殊非球面，其加工方法相对更加复杂，通常采用三轴联动机床进行加工。平行磨削是一种针对非轴对称非球面工件的有效加工方法(见专利号为ZL200710009306.3的“非轴对称非球面光学元件的平行磨削方法”)，该方法采用圆弧金刚石砂轮(简称砂轮)，加工时使得砂轮的切削方向和工件的运动方向相同，即砂轮线速度与工件速度方向平行，砂轮上的磨削点轨迹呈圆周分布。这种方法最大的优势是磨削时砂轮上磨削点是移动的，即参与磨削的有效切削刃增多，砂轮有效使用宽度增大，砂轮磨损明显减小，加工精度得到保障。
[0003]磨削力在磨削加工过程中是一个极其重要的参数，它不仅影响系统变形、磨削效率、加工精度、表面质量、砂轮耐用度、磨削热量、磨削振动，而且也是超精密磨削机床设计时需要重点关注的参数之一。由于在非球面平行磨削加工方法中，砂轮与工件的运动关系较为复杂，传统磨削力计算方法无法对该加工方式下的磨削力进行准确计算，专利号为200710009306.3的“非轴对称非球面光学元件的平行磨削方法”详细的阐述该加工方法，但是并没有涉及到平行磨削的磨削力计算方法。因此，难以准确计算该加工方法的磨削力，对相关机床参数设计及加工过程环境监控等各项工作带来较大的不便。本发明针对非球面平行磨削加工装备设计、加工监测、故障诊断等环节的需要，发明了一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法。
【发明内容】
[0004]本发明是要提供一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法，用于准确计算该加工方法的磨削力，对相关机床参数设计及加工过程环境监控等各项工作带来的方便。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法，其特征在于，包括以下步骤:
O单颗磨粒切削力计算 (O单颗磨粒切削力大小计算。
【权利要求】
1.一种非球面平行磨削加工的磨削力计算方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)单颗磨粒切削力计算 (1)单颗磨粒切削力大小计算
2.根据权利要求1所述的非球面平行磨削加工的磨削力计算方法，其特征在于:所述循环遍历接触区域磨粒具体方法如下: (1)为了分别向砂轮圆弧旋转角砂轮基础旋转角βi的正(负)方向循环偏转，搜索θ、β方向上的相邻磨粒，根据砂轮圆弧半径r、砂轮基础半径7?和磨粒间距』g，由几何关系计算θ、β的偏移量K Θ、N β '
【文档编号】B24B13/00GK103995979SQ201410244109
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】姜晨, 王春华 申请人:上海理工大学