型線刀具砂輪參數(shù)優(yōu)化方法研究

1、    型線刀具砂輪參數(shù)優(yōu)化方法研究    摘 要：型線刀具的設(shè)計(jì)精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，要想達(dá)到設(shè)計(jì)及使用要求，就需要我們不斷的優(yōu)化加工方法，簡單精確的加工出合格的刀具。本文主要目的是通過設(shè)計(jì)新的調(diào)試工裝，實(shí)驗(yàn)找出最優(yōu)的砂輪參數(shù)優(yōu)化方法，提高首件加工合格率。本文主要闡述的是如何準(zhǔn)確的優(yōu)化磨削型線刀具前后刀面用的砂輪的幾何參數(shù)。關(guān)鍵詞：型線刀具;首件調(diào)試;砂輪參數(shù);調(diào)刀試件一、現(xiàn)狀簡介現(xiàn)有的砂輪優(yōu)化方法是先加工調(diào)刀試件塊，加工完后再測量機(jī)上檢測其的輪廓度，根據(jù)檢測輪廓度誤差人工在程序中調(diào)整對應(yīng)砂輪的參數(shù)。這樣操作人為因素帶來的誤差很大，時(shí)間也比較長

2、。更主要的是這種砂輪優(yōu)化方法沒法優(yōu)化其他砂輪的幾何參數(shù)。對于螺旋槽銑刀，前刀面磨削不精準(zhǔn)誤差會導(dǎo)致磨削型線后角用的14k1砂輪的誤差。這種方法加工完調(diào)刀試件后，還需要放量磨削型線銑刀單個(gè)齒的型線后角，根據(jù)刀具該齒的輪廓誤差再調(diào)整一次砂輪參數(shù)，最后才進(jìn)行精加工。這種方法操作繁瑣，浪費(fèi)人力物力，調(diào)試優(yōu)化時(shí)間也比較長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，優(yōu)化砂輪及調(diào)試加工一把型線刀具至少需要6小時(shí)。調(diào)刀試件及加工環(huán)境見下圖。二、改進(jìn)方案研究與實(shí)施通過人、機(jī)、料、法、環(huán)等幾個(gè)因素逐步分析，用排除法確定了幾個(gè)影響數(shù)控刀磨首件加工砂輪優(yōu)化不準(zhǔn)確的原因。1、加工方法比較繁瑣見圖2，通過輪廓度的變化來反復(fù)優(yōu)化砂輪參數(shù)，這樣做步驟很繁瑣，

3、而且優(yōu)化的砂輪參數(shù)也不準(zhǔn)確。從這張檢測數(shù)據(jù)來看，加工型線后角的14k1砂輪直徑和法蘭距離都需要調(diào)整，而且這種方式還要根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)來做微調(diào)整才能滿足要求。2、現(xiàn)有校準(zhǔn)方法無法校準(zhǔn)所有砂輪參數(shù)現(xiàn)在加工調(diào)刀試件的方法無法校準(zhǔn)磨削銑刀前刀面用的12v9砂輪的幾何參數(shù)，從下圖4可知，此刀具單齒加工后輪廓度很差，刀具齒背面比理論輪廓線還低了約0.042mm，單從報(bào)告上看這把刀具是不合格的，就算單獨(dú)調(diào)整磨削型線后角的14k1砂輪的直徑及法蘭距離也沒法使刀具滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的輪廓度要求。這就是不能完全并且精確的測量出磨削型線刀具前后刀面用砂輪幾何參數(shù)的關(guān)鍵性因素。通過上述兩個(gè)因素的研究，我們總結(jié)出了兩種修正

4、對策，可以很大程度上減小因砂輪輪廓度不好而導(dǎo)致型線刀具首件加工報(bào)廢率。對策一：制定優(yōu)化砂輪參數(shù)的新方法現(xiàn)有的加工優(yōu)化砂輪的方方法是通過機(jī)床測量砂輪直徑及法蘭距離，用來加工調(diào)刀試件，加工后再zooler上檢測調(diào)刀試件的輪廓度，根據(jù)檢測結(jié)果再來優(yōu)化砂輪的參數(shù)，用優(yōu)化后的砂輪來加工刀具型線后角，此時(shí)先放量加工單個(gè)齒，如果檢測刀具輪廓度不合格再次調(diào)整砂輪參數(shù)直到刀具輪廓度滿足要求。通過分析發(fā)現(xiàn)這種調(diào)試優(yōu)化砂輪的方法過于繁瑣，需要重新制定一種新的校準(zhǔn)砂輪方法。因此研究決定必須重新設(shè)計(jì)調(diào)試砂輪用的工裝，并且改變了原來的調(diào)試方法。新的調(diào)試方法是：編制新的加工優(yōu)化砂輪程序，見圖4，用磨削前刀面的12v9砂輪和

5、磨削型線后刀面的14k1砂輪磨削石墨塊，將在石墨塊上留下12v9和14k1砂輪的砂輪輪廓截形，在測量機(jī)上檢測，得出檢測數(shù)據(jù)，見圖5。根據(jù)該檢測數(shù)據(jù)來調(diào)整12v9和14k1砂輪的幾何參數(shù)。通過一次性加工就能快速的得出這兩個(gè)砂輪的幾何參數(shù)，方法簡便，準(zhǔn)確度高。對策二：設(shè)計(jì)制造新的工裝因現(xiàn)有的砂輪優(yōu)化方法只能校準(zhǔn)磨削型線后角用的14k1砂輪的幾何參數(shù)。項(xiàng)目組成員討論如何設(shè)計(jì)一種新的工裝，既能優(yōu)化磨削型線刀具的所有砂輪，來提高砂輪校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，并且還能縮短數(shù)刀加工首件的調(diào)試時(shí)間？經(jīng)過現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)與優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)了一種新型的較為方便的優(yōu)化砂輪參數(shù)的工裝。新制工裝見圖6。該新制的工裝是將一個(gè)方形的石墨塊裝

6、在調(diào)刀試件棒上，因石墨比較軟容易加工，而且石墨附著力大，在zoller上檢測時(shí)輪廓投影清晰，增加了測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，更能精確的優(yōu)化砂輪參數(shù)。三、效果驗(yàn)證通過以上措施的實(shí)施，加上現(xiàn)場跟蹤反復(fù)驗(yàn)證，數(shù)控刀磨加工調(diào)試方法簡便了許多，砂輪參數(shù)優(yōu)化的準(zhǔn)確度也提高了，最主要是首件加工時(shí)間縮短了，合格率也提高了。在方案沒改進(jìn)前，數(shù)控刀磨加工首件調(diào)試刀具，砂輪參數(shù)優(yōu)化直到加工出一把刀具至少需要6個(gè)小時(shí)，刀具輪廓精度也不高;而在實(shí)施了改進(jìn)措施后，加工調(diào)試時(shí)間縮短至4小時(shí)左右，刀具輪廓度滿足圖紙要求。四、鞏固措施及總結(jié)我們將繼續(xù)探索數(shù)控刀具磨床加工型線銑刀的磨削技術(shù)與砂輪調(diào)試優(yōu)化技術(shù)，積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn);通過本次砂輪參數(shù)優(yōu)化方法的研究，使我們更加深刻的認(rèn)識到影響型線刀具制造輪廓精度最關(guān)鍵性因素就是砂輪參數(shù)的準(zhǔn)確性。尤其是對于螺旋槽刀具，磨削前刀面用的12v9砂輪參數(shù)的準(zhǔn)確性是刀具加工合格的首要保證。我們將會制定出了一套比較合理的砂輪優(yōu)化與首件調(diào)試方法，有利于工廠復(fù)雜型線刀具磨削技術(shù)水平的提高，提高刀具加工精度;進(jìn)一步探索數(shù)控刀具磨床加工型線銑刀的磨削技術(shù)與砂輪調(diào)試優(yōu)化技術(shù)，總結(jié)刀具磨削的經(jīng)驗(yàn)，使型線銑刀的加