數控外圓磨（mó）削中切磨次數的算法及編程
2019-8-7 來源： 陝西秦川格蘭德（dé）機床有限公司 作者：孫秦超
摘 要 ：數控外圓磨削中，當磨削部（bù）位軸向長度大於砂輪寬度且徑向磨削餘量較大時，一般采用切縱複合磨削（xuē）方（fāng）法，可大（dà）量節省加工時間。即多次（cì）等距（jù）跳檔切入磨削（xuē），去除較大餘量，當剩餘很小（xiǎo）徑向餘量時，采用縱磨（mó）方式磨削至最（zuì）終尺寸。每次切入磨削要求砂輪要有一定的重疊量，方能保證多次切磨後不留或保留微量（liàng）的（de）切痕和棱線，那麽就需要自動計算切磨次數和跳檔距離，然後進行編程加工，這裏就算法和編程方（fāng）法進行討論。
關鍵詞 ：磨床 磨削（xuē） 切縱複合磨削 切入磨 縱磨（mó）
數（shù）控外圓磨削中，當磨削部位軸向長度大於（yú）砂輪寬（kuān）度且徑向磨削餘量較大時，一般采用切縱複合（hé）磨（mó）削方（fāng）法，可大量節省加工時間，提高加工效率。所謂切縱複（fù）合磨削：即多次等距（jù）跳檔切入磨削，去除較大徑向餘量，剩餘很小徑向餘量時，采用縱磨方式磨削至最終尺寸。
每次切入磨削要求砂輪要有一定的重疊量，方（fāng）能保（bǎo）證多次切磨後不留或保留（liú）微量的切痕和棱線，要保證縱磨達到精度（dù）要求，就需要（yào）自動計算切磨次數和跳檔距離，然後（hòu）進（jìn）行編程加（jiā）工（gōng），本文就算（suàn）法和編程方法進（jìn）行以（yǐ）下討論。
1 、磨削要求說明
根據磨削工藝，切縱複合磨（mó）削有以（yǐ）下（xià）要求：
1.1 磨削起點和終點
根據工藝，在縱磨外圓時砂輪在磨削部位兩（liǎng）端（duān）都要有一定的磨出量，且砂輪在兩端（duān）位置要有一定的停留，兩端的磨出量和停留（liú）時間不一定相同，根據（jù）工件情（qíng）況而定（dìng）。磨出量大的一端，停留時間可少一些，反之則相反。並非砂（shā）輪邊緣與工件兩端對準開始磨削，否則磨削完成後，兩端頭部（bù）直徑大小會與中間不一致，存在誤差。
如遇台階軸，砂輪在一端可能（néng）就沒有磨出（chū）量，那麽此時停留時間就長一些，而另（lìng）一端（duān）留有磨出量，停留時間（jiān）可以少（shǎo）一些，兩端停留時間並不相等。由此可見，磨削編程時起點和終點並不能完全由圖紙尺寸而定，而是操作工根據磨削需要確定，再配（pèi）合停留時間達到預期目的。
實際操作中，操作工分別將砂輪移動調整到左右兩端（duān），留出一定的磨出量，記錄左右兩（liǎng）端的軸向座標 Z_L 和 Z_R,或者利用用戶自定義畫麵上的坐標捕捉（zhuō）功能（néng），自動記錄兩端 Z 坐標。
1.2 砂（shā）輪切入重（chóng）疊量
如果按照砂輪寬度跳檔多（duō）次切入磨削，由於砂輪磨損，使每次磨削量有差異，另（lìng）一方麵在兩次（cì）切入磨（mó）削砂輪（lún）交界處會留有（yǒu）一個棱線，是不（bú）利於（yú）後麵的往複縱磨和（hé）達到最終精度（dù），這些都（dōu）會產生磨（mó）削（xuē）不利因素。
為了解決以（yǐ）上問（wèn）題（tí），可以使砂（shā）輪跳檔距離小於砂輪（lún）寬（kuān）度，等（děng）距跳檔，每（měi）次切入（rù）磨削（xuē）時（shí）有（yǒu）一個重疊量就（jiù）可以解決棱線問題。當然重（chóng）疊量越小，切入次數會越少，效率就越高（gāo），等距跳檔可以解決砂輪磨損問題。
要實現最小的重疊（dié）量，又要等距跳（tiào）檔，這還與跳檔距離、砂（shā）輪寬度、磨削範圍相關，並非獨立確定的量，有待於後麵計算。
1.3 跳檔（dàng）距離和切入次數
從（cóng）以（yǐ）上分析可見，等（děng）距跳檔切入可以保證砂輪磨（mó）損狀況基本良好。重疊量 d、跳檔距離 L、切入次數 n 三個物理量相互關聯，存在最優算法，需要進一步討論計算。
2 、計算方法
圖 1 磨削示意（yì）圖
按磨削示意圖，可得出以下公式：
3、 編程方（fāng）法
知道了算法，編程就很容（róng）易，該算法可用於各種數（shù）控係統，隻要係統具備取整函數和一般的運算功能（néng）即可。下麵以 FANUC-0i 數控係統為例，給出 2 個程序例子：
4 、結語
以（yǐ）上算法經過 CAD 模擬驗證和實際機床運行驗證，結（jié）果正確（què），效（xiào）果良好。通過以（yǐ）上分析可（kě）知，然（rán）存在一個不確定的物理量即 d，影響了該物理量的解算，但使用工程方法，根據工藝需要預設一個值進行試算（suàn），然後進行校正，就能（néng）夠比較完（wán）美地（dì）解（jiě）決實際（jì）問題。
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