摘要: 根據萬能龍門導軌磨床（chuáng）實現高效高精密自動化加工的需要，研究（jiū）開發了一種砂（shā）輪自修整係統（tǒng）。在建立砂輪及（jí）其修整參數化（huà）模型的基礎上，依據萬能龍門導軌磨床磨削過程（chéng）推導了實現砂輪自動修（xiū）整（zhěng）的（de）運動軌跡表達（dá）式。在VC + + 環（huán）境中通過對ini 文件的讀寫操作實現對（duì）砂輪參數、係統配置參數動態記錄和讀取，實現砂（shā）輪全自動修整和磨床的高度自動化加（jiā）工。

      0 引言

      在磨（mó）削過程中，砂輪的磨損經（jīng）過了磨耗磨損（sǔn）、磨粒磨損、脫落磨損三個周期後，砂輪表麵的磨粒會磨鈍、磨粒與磨粒（lì）之間間隙被切屑堵塞、磨粒（lì）脫落不均勻等，為了得到好的表麵光潔度和型麵需要對（duì）砂輪進行修整。傳統磨削加工中對砂輪進行修整大部分是通過手工進行，砂輪修整需要重新進行找正、加工。砂輪修整精度、自動化程度和生產效率都較低，對操作者的技（jì）能水平依賴性較高，實現（xiàn）砂輪自動修整（zhěng）是實現磨削高效、高精密自動（dòng）化加（jiā）工的關（guān）鍵 。根據（jù）某企業開發砂輪自動檢測、自動修整、全自動化（huà）加工的（de）高效高精密（mì）龍（lóng）門萬能導軌磨床的需要，研究了（le）一種砂輪自修整係（xì）統。通過參數化建（jiàn）模方法（fǎ），根據萬能龍門導軌磨床的磨削工藝建立了周邊磨頭和萬能磨頭自（zì）動化修整的模型，推導出周邊磨頭修整器和萬能磨頭修整器修（xiū）整軌跡的參數化表達式，可滿足萬能龍門導軌磨床自動測量→ 自動整修（xiū）砂輪→ 自動（dòng）粗磨→ 自動整修砂輪→自動（dòng）精磨→自（zì）動整修（xiū）砂輪→……可定製的循環自動化磨削加（jiā）工工藝。

      1 、周邊磨頭自動修（xiū）整

                         圖1 周邊磨頭修整器示意圖

      如圖1 所示為周邊磨頭及（jí）其修整器，周（zhōu）邊磨頭修整器采用兩個軸分別控（kòng）製（zhì）砂輪徑（jìng）向和（hé）軸向運動實現（xiàn）砂輪的自（zì）修整（zhěng）。V1軸作水平運動控製周邊磨頭修整器軸（zhóu）向運（yùn）動，W1軸（zhóu）作豎直運動控製周邊砂（shā）輪的修磨量。假定P 點為砂輪修整器的參考點，Vp 表示修整器參考點與砂（shā）輪左（zuǒ）端麵的距離，Wp 表示修整器參考點與（yǔ）砂輪旋轉（zhuǎn）軸線的距（jù）離。DF表示砂（shā）輪（lún）修整（zhěng）器起始點與砂輪距離，DB表示砂輪修（xiū）整器退刀點與砂輪端麵（miàn）的距離，LT表示刀（dāo）具長度。D 表示砂（shā）輪直徑，B 表示砂輪寬度。根據周邊砂輪（lún）結構及修整過（guò）程中修整器相對砂輪的運動，以P 點（diǎn）為原點，建立周邊砂輪坐標係V1OPW1，可推導出周邊砂輪修整器修整砂輪的參數化坐標方程。

      2、萬能磨頭自（zì）動修整

      圖（tú）2 為萬能磨頭及其修整器 。萬能磨頭修整器采用四軸對進行砂輪修（xiū）整，可實現各種（zhǒng）傾角的砂輪的修（xiū）整。y1軸實現萬能磨頭修整器水平運動，z1軸實現萬能磨頭修整器豎直運動，A1萬能磨頭修（xiū）整器角度轉動，A2萬能磨頭修（xiū）整器角度轉（zhuǎn）動( 主要用途消除間隙) 。假設（shè）P 點為砂輪修整器的參考點，Yp表示參考點與砂（shā）輪旋轉軸線的距離，Zp表示修整器參考點與砂輪的距離。D 表示砂輪的外（wài）徑（jìng），B 表示砂輪寬度，u 表示斜麵砂輪的端麵寬度，表示V 型砂輪兩斜麵間的夾角。DS表示刀尖起始點與砂輪（lún）斜麵距離，DE表示刀尖退刀點與砂輪斜（xié）麵距離。L1表示刀位點到刀具軸線的距（jù）離（lí），LT表示刀尖點到修整器轉（zhuǎn）動軸軸線的距離。根據雙斜麵（miàn）砂輪的結構及修整過程中修整器相對（duì）砂輪（lún）的運動，以P 點為原點，建立萬能磨頭砂輪修整坐標。

                      圖2 萬能磨頭砂輪修整器各軸之間參數

                         圖3 刀位點與砂輪刀具（jù）之間參數（shù）關係

     係Y1OPZ1。圖3 為砂輪修整時刀位點A 與砂輪刀具之間的參數關係，由此可推導出萬能磨頭修整器修整砂輪的參數化坐標方程。在S 點時y1軸坐標為:　

      在VC + + 環境中通過對ini 文件的讀寫操作實現對砂輪參數、係統配置參數動（dòng）態記錄和（hé）讀取［5，6］。根據以上兩步提出的砂輪自動修整的運動軌跡表（biǎo）達式，動態計算出修（xiū）整器修整時的參數化坐標（biāo）。使（shǐ）用CstdioFile 類定義一個file 對象，調用其Open 函數打開NC 文件［7］。運用file 對象調用其WriteString 函數分別把字符（fú）串寫入到打開（kāi）的NC文件中就生成了砂輪的自修整程序。

      運行程序後，打開paramete． ini 文件可得到如圖4 所示的（de）砂輪（lún）參數和係（xì）統配置參數。參數化編程後，根據參數坐（zuò）標的計算求解，生成砂輪修整器的數控（kòng）NC 程序，如圖5 所示。

      4 、結（jié）論

     在建立砂輪及（jí）其修整參數化模型的基礎上，推導出實現砂輪自動修整的運動軌跡表達式。在Visual C + + 6． 0環境中通過對ini 文件的讀寫操作實現了（le）對導軌磨床的係統配置參數以及砂輪參數的動態讀取（qǔ）和記錄，並且運用CstdioFile 類對（duì）數控NC 文件的（de）讀寫（xiě）操作，自動生成砂輪全自動修整的數控（kòng）NC 程序，從而實現砂（shā）輪全自（zì）動修整和提高磨床的自動化加工水平。