可转位刀片磨削误差测量及其补偿技术

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可转位刀片作为可转位刀具的关键切削元件,其制造精度对刀具的加工精度和切削效率有着重要影响。随着先进制造技术的发展,涌现出大量新工艺、新材料的可转位刀片,推动了精密制造的发展进程。目前高档可转位刀片周边数控磨床被国外产品垄断,国内可转位刀片制造技术落后于国外。因此,开展高精、高效可转位刀片刃磨工艺技术研究具有重要意义。  基于以上背景,本论文在项目组前期研究基础上,围绕“可转位刀片磨削误差测量与补偿技术”课题,从以下几个方面展开研究:  1.基于可转位刀片周边磨床特点,重新设计了一种V型块底座,改进了可转位刀片的装夹定位方式,实现刀片在水平和竖直方向上的定位微调和刀片的高精定位,此V型定位装置减小了人工手动调整时间,缩短了非加工辅助时间。  2.基于机器视觉检测原理,搭建可转位刀片的测量平台,研究了边缘检测和特征提取方法。利用C#语言调用Visionscape工具库开发了一套刀片测量软件,实现可转位刀片刀尖圆弧半径、刀尖角度、刀尖位置尺寸、刀片内切圆直径等要素的测量功能,在离线模式下完成对可转位刀片的非接触式测量。  3.分析了伺服系统特性、机床换向间隙、机床安装误差对可转位刀片磨削质量的影响,并提出相应的补偿方法。针对无孔型可转位刀片,建立了直线刃和过渡刃的偏心磨削数学模型。  4.针对微小刀尖圆弧半径磨削后形状精度、尺寸精度低的问题,提出了一种基于刀尖圆弧制造误差加工指令再设计的方法,优化了砂轮磨削轨迹,改善了可转位刀片圆弧过渡刃的磨削质量。
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