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機器人砂帶機中磨削精度的決定因素

時(shí)間:2022-08-18

機器人砂帶機中磨削精度的決定因素(圖1)

對于機器人砂帶機磨削來(lái)說(shuō),決定其精度的主要因素有以下幾個(gè)方面:


1.     砂帶,它是砂帶磨削精度高的基本要求;                                       


2.     磨削方式,它是實(shí)現砂帶磨削高精度的必要手段;       


3.     機器人系統,是砂帶磨削高精度的根本保證


4.     磨削過(guò)程,是實(shí)現砂帶磨削獲得穩定精度的關(guān)鍵要素。                    


砂帶:


        機器人砂帶中磨削的所有優(yōu)點(diǎn)幾乎都是因為砂帶是一種具有彈性、磨粒鋒利的磨削工具。而彈性的含義也意味著(zhù)難以控制其在磨削工程的準確運動(dòng)狀態(tài),從而導致加工精度的局限性。因此,在加工過(guò)程中如何控制和利用砂帶的彈性磨削的這個(gè)特點(diǎn)是達到高精度磨削的關(guān)鍵。


         砂帶的彈性取決于基材及粘結劑的選用:


         基材是由天然或人造纖維織物而制成。因此,選用時(shí)應注意基材本身的強度及柔韌性,要選擇強度大、不變形、相對硬質(zhì)的基材。對超精密研磨加工,以聚酯薄膜砂帶最好。


         粘結劑應選用粘接強度大,硬度大變形小的合成樹(shù)脂類(lèi)粘結劑。


         砂帶磨削的精度當然還與砂帶的制造質(zhì)量密切相關(guān),基材、涂膠、植砂和接頭等厚薄均勻性以磨料材質(zhì)的一致性(它將影響砂帶磨損的一致性)都是極為重要的。它們都將直接影響砂帶磨削的最終精度。


磨削方式:


同樣的砂帶,磨削方式不同,所達到的加工精度也不同。一般來(lái)說(shuō),砂帶沿其寬度方向往復磨削的精度高于切入式磨削。對于平面磨削來(lái)說(shuō),工件回轉磨削精度高于往復磨削精度,而同樣的回轉磨削,壓磨板式的磨削精度又高于接觸輪式等。這是使用砂帶磨削精度較高的工作是應注意的一個(gè)問(wèn)題。


機器人系統:


         機器人砂帶機系統的自身精度,包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面。靜態(tài)即機器人砂帶機運動(dòng)部件的定位夾緊精度、幾何位置精度及靜剛度;動(dòng)態(tài)即機器人砂帶機主軸、磨頭的回轉精度、動(dòng)平衡狀態(tài)、磨削的各種運動(dòng)的精度以及機器人砂帶機工具系統的動(dòng)剛度、震動(dòng)狀態(tài)等。這些因素都將直接影響磨削的最終精度。


         在機器人砂帶機系統中,磨頭的工藝結構(主要是接觸輪和壓磨板)對砂帶磨削的精度有很大影響,如接觸輪的硬度,外形(開(kāi)槽情況)等。一般接觸輪硬度越高,表面開(kāi)槽越少加工精度越高。對于一些特殊情況,如擺線(xiàn)齒輪曲面的砂帶磨削,為達到較高的齒線(xiàn)精度和直線(xiàn)度,所用的接觸輪就是由65Mn鋼直接制成的整圓柱結構,其目的就是在于減少砂帶磨削時(shí)的接觸彈性。同理,在采用壓磨板磨削方式磨削薄片零件時(shí),也是用T7工具鋼并經(jīng)淬火處理直接制造壓磨板。


磨削過(guò)程:


磨削過(guò)程是指實(shí)現砂帶磨削的各種運動(dòng)參數,即磨削用量的綜合影響。它包括砂帶機速度、工件速度、進(jìn)給度、砂帶的橫向振動(dòng)、磨削液、砂帶張緊力等因素。這些因素的選擇將直接影響砂帶的磨損情況,而磨損必將影響加工精度。但磨損在整個(gè)磨削過(guò)程又不可避免,關(guān)鍵是能否讓磨損一致,以不引起加工精度降低,所以砂帶在磨削高精密零件時(shí),通常要讓砂帶作沿其寬度方向的橫向振動(dòng)。這種擺動(dòng)能讓磨削紋路交叉重疊,使之細化,并能均勻化砂帶表面磨粒的受力狀況,使之磨損一致。擺動(dòng)的幅度和頻率取決于被加工對象的幾何尺寸、磨削方式及所選砂帶的寬度等。


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