山東光岳轉(zhuǎn)向節(jié)有限責(zé)任公司 (聊城 252000) 楊寶亮 呂建魁

我公司接到某型轉(zhuǎn)向節(jié)的試制任務(wù)，要求大徑與盤面為雙R相切過渡。由于車間磨床為普通外圓磨床，于是如何實(shí)現(xiàn)雙R砂輪的修磨成為主要難題。通過查閱，數(shù)控磨床可解決該難題，但價(jià)格不菲。為了順利完成任務(wù)，同時(shí)兼顧加工成本，車間生產(chǎn)小組積極研討、集思廣益終于完成多R砂輪刃磨機(jī)的研發(fā)試制工作。

1.工件圖樣分析

(1)工件局部圖樣如圖1所示，由圖可知，盤面與R8mm、R8mm與R20mm、R20mm與軸頸依次相切過渡。

(2)經(jīng)研究，修磨雙R砂輪可采用仿形的原理實(shí)現(xiàn)。如圖2所示。

圖1 零件局部

圖2 原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

砂輪和模型塊固定在床身上，金剛石筆總成隨滑臺(tái)移動(dòng)。當(dāng)滾輪沿模型塊表面滾動(dòng)時(shí)，金剛石筆總成做仿形運(yùn)動(dòng)。

2.技術(shù)攻關(guān)階段

試制中發(fā)現(xiàn)，實(shí)際刀尖軌跡與理論刀尖軌跡不符。由于金剛石筆刀尖點(diǎn)到滾輪頂點(diǎn)的距離為定值，于是刀尖點(diǎn)的軌跡可用滾輪頂點(diǎn)的軌跡間接描述。如圖3所示。

初步分析，一是由于滾輪自身直徑，導(dǎo)致理論刀尖軌跡與標(biāo)準(zhǔn)模型外形線存在滾輪直徑偏差;二是實(shí)際刀尖點(diǎn)始終為滾輪最高點(diǎn)，導(dǎo)致理論刀尖軌跡與實(shí)際刀尖軌跡分別在 X、Y方向存在刀尖偏移偏差。刀尖偏移偏差分析如圖4所示。

圖3 刀尖軌跡圖

當(dāng)滾輪沿模型塊表面滾動(dòng)時(shí)，兩者接觸點(diǎn)O將從A點(diǎn)向B點(diǎn)連續(xù)變動(dòng)，理論刀尖點(diǎn)O'應(yīng)從E點(diǎn)向F點(diǎn)同步移動(dòng)。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)實(shí)際刀尖點(diǎn)一直固定在E點(diǎn)不動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)際刀尖點(diǎn)與理論刀尖點(diǎn)在X、Y方向存在偏差L、H。經(jīng)推導(dǎo)，L、H與夾角a存在如下函數(shù)關(guān)系

圖4 刀尖點(diǎn)變化圖

式中，D為滾輪直徑。

針對(duì)L、H，擬采取對(duì)應(yīng)補(bǔ)償?shù)姆绞綇浹a(bǔ)偏差。由于所有軌跡線均依附于模型塊產(chǎn)生，為了彌補(bǔ)滾輪直徑偏差和刀尖偏移偏差，可通過修改模型塊間接補(bǔ)償偏差問題。坐標(biāo)關(guān)系如下:

3.模型塊加工階段

由于雙R曲線無唯一數(shù)學(xué)模型可表達(dá)，擬采用微分方法，把雙R曲線細(xì)分成N段直線，然后采用數(shù)控設(shè)備逐段擬合加工。由圖5可知，∠a=2∠b，雙R曲線坐標(biāo)如圖6所示。

圖5 角度分析圖

圖6

由于曲線自身特點(diǎn)，易采用宏程序進(jìn)行編程。宏程序如下:

以上程序僅用于加工雙R的模型，可通過多次增加循環(huán)體N3或N4，來完成多R模型塊的加工。