数控曲线磨床磨制样板的关键要点

一、工艺准备

1.分析图样

图2-85所示为样板，材料为T8A，热处理淬火55～60HRC。样板角度40°±1′，尺寸为17.6^+0.03₀mm、5.57^+0.02₀mm，表面粗糙度值为Ra0.4μm。样板厚度尺寸为3mm，表面粗糙度值为Ra0.8μm。

2.磨削工艺

样板的加工工艺见表2-39。样板应在光学曲线磨床上磨削。现代，样板形面则在CNC数控光学曲线磨床上加工。

数控光学曲线磨床带有三坐标计算机控制系统，分辨力为1μm。两坐标联动作连续轨迹磨削。数控光学曲线磨削是先进磨削工艺。

按加工的表面粗糙度要求调整进给速度，精磨时取较小标度挡。精磨背吃刀量取a_p=0.01mm，粗磨背吃刀量a_p=0.02mm。通常磨削余量为0.15～0.20mm，可以分多次磨削。精磨的余量为0.02～0.03mm。

图2-85 样板

表2-39 样板的加工工艺

3.工件的定位夹紧

工件使用精密平口钳装夹在机床工作台上。按工艺规程安装找正夹具，用指示表找正钳口位置，误差在0.005mm内。

4.砂轮选择

选择超硬磨料磨具CBN。

5.设备选择

分别选择设备为M7120D型卧轴矩台平面磨床和MK9020型数控光学曲线磨床（图2-86）。MK9020数控光学曲线磨床的参数见表2-40。

表2-40 MK9020数控光学曲线磨床的参数

二、工件磨削步骤及注意事项

1）磨平面。在平面磨床上磨削两平面至尺寸3mm。平行度误差在0.01mm内。

2）磨样板的成形面。在数控光学曲线磨床上磨样板形面，将工件装夹在精密平口钳上。安装精密平口钳在机床工作台上。对刀找正工件加工面的位置，使加工面的余量均匀分布。

样板的磨削程序如图2-87所示，按表2-41所列程序磨削样板的成形面。

编程从砂轮起始点开始，共有8个程序段。砂轮从起始点快速进给到磨削位置，先磨20°斜面；然后磨直线面和20°斜面；最后砂轮退回至起始位置。

注意事项：(www.xing528.com)

1）程序启动时，砂轮应该停在机床参考点位置上，即砂轮的初始位置。砂轮初始位置与零件的零点对刀，对刀时由投影光屏显示观察，以确定砂轮的坐标。

2）程序输入后，应认真核对，保证正确无误。

图2-86 MK9020数控光学曲线磨床

图2-87 样板的磨削顺序

表2-41 样板的数控磨削程序

3）未装工件以前，空运行一次程序，测试程序是否顺利执行，夹具安装是否合理，有无超程现象，且砂轮不得与夹具相碰撞。

4）在程序磨头运动的过程中，要重点观察数控系统的显示，以确保数控程序正常运行。

三、精度检测及误差分析

样板可使用投影仪作精度检测。样板数控磨削的加工误差主要是编程误差。

编程误差由四部分组成

ΔG=f（Δa，Δb，Δc，Δd） （2-4）

式中 ΔG——编程误差；

Δa——逼近误差；

Δb——插补误差；

Δc——圆整误差；

Δd——计算误差。

若零件的原始轮廓形状用列表曲线表示，当用近似方程式来逼近曲线时，则方程式所表示的形状与零件原始轮廓间就存在逼近误差。

当加工一非常复杂的零件轮廓时，可用数控机床的插补功能逼近零件曲线，则存在着插补误差。

圆整误差是指数据处理时，将脉冲值中小于一个脉冲当量的数值，用四舍五入法圆整成整数脉冲时所产生的误差。

有时需从其他给定的零件尺寸中算出基点坐标和轨迹点，则坐标的计算误差称计算误差。零件的数控加工，除编程误差ΔG外，还有控制系统误差、进给系统误差，零件定位误差等因素，影响加工精度。