申請號:201710703544.8

申請日:2017.08.16

國家/省市:中國哈爾濱(93)

公開號:107253102A

公開日:2017.10.17

主分類號:B24B 1/00(2006.01)

授權公告號:授權公告日:

分類號:B24B 1/00(2006.01); B24B 35/00(2006.01)

申請人:哈爾濱工業大學

發明人:陳明君; 王廷章; 劉赫男; 程健; 吳春亞; 于波; 方針

代理人:高倩

代理機構:哈爾濱市松花江專利商標事務所(23109)

申請人地址:黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號

摘要： 本發明提供一種降低因二次裝夾所帶來的裝夾誤差，保證工件加工的面形精度及球頭砂輪桿與工件間不會相互干涉的異形薄壁復雜結構工件的超精密磨削加工方法，涉及一種加工工藝。本發明首先要獲得工件在精密加工后的準確尺寸，然后裝夾工件內桿的前端以互為基準的方式對工件裝夾部位進行超精密磨削；安裝超精密磨削用的細微粒金屬基金剛石球頭砂輪，并將球頭砂輪的球心調整到精密轉臺的旋轉軸線上。通過彈簧夾頭將工件安裝于工件主軸上，在安裝過程中要保證工件的徑向跳動量小于5μm。采用CCD對刀系統對工件進行對刀，并獲得加工原點，以保證工件加工后具有較高的面形精度。規劃球頭砂輪的運動軌跡實現異型薄壁復雜結構件的超精密磨削加工。

主權利要求

一種異形薄壁復雜結構工件的超精密磨削加工方法，所述方法基于超精密磨削用機床實現，所述機床包括工作臺、C軸轉臺、位移平臺、U軸定位平臺、X軸運動平臺、Y軸運動平臺、Z軸運動平臺、球頭砂輪、砂輪主軸、工件主軸和CCD對刀系統；工件主軸和CCD對刀系統相對設置在工作臺上，工件主軸的軸線方向為X軸方向；異形薄壁復雜結構工件的內桿前端或外桿后端安裝在工件主軸上；球頭砂輪安裝在砂輪主軸上；C軸轉臺的下端與位移平臺連接，U軸定位平臺的上端安裝在位移平臺的運動部件上，U軸定位平臺的下端與砂輪主軸中段固定連接，砂輪主軸呈傾斜狀，以實現砂輪主軸夾持的球頭砂輪對工件進行磨削加工；X軸運動平臺和Y軸運動平臺通過“十字”堆疊形式安裝在工作臺上，用于控制工件主軸在X軸方向和Y軸方向運動；Z軸運動平臺，用于帶動C軸轉臺上下運動，進而帶動砂輪主軸上下運動；球頭砂輪半徑小于4mm；其特征在于，所述方法包括如下步驟：步驟一：測量工件精密磨削后的尺寸參數和球頭砂輪半徑尺寸參數；步驟二：通過工件主軸的彈簧夾頭夾持工件內桿前端，并以互為基準的方式利用所述機床對工件外桿后端進行超精密磨削加工；步驟三：通過U軸定位平臺的移動將球頭砂輪的球心調整到C軸轉臺的旋轉軸線上；步驟四：將工件從工件主軸上拆卸下來，利用工件主軸的彈簧夾頭夾持加工后的工件外桿后端；步驟五：利用CCD對刀系統對工件進行對刀；步驟六：根據步驟一測量的尺寸參數規劃球頭砂輪的運動軌跡和相應的C軸轉臺旋轉角度；步驟七：根據規劃出的球頭砂輪的運動軌跡和砂輪桿的空間角度，對工件進行超精密磨削加工，且在加工工件外球殼前改變工件主軸的旋轉方向，獲得盡可能大的相對磨削線速度。