數控外圓磨削中切磨次（cì）數的（de）算法及編（biān）程
2019-8-7 來源： 陝西秦川格蘭德機床有限公司 作者：孫（sūn）秦超
摘 要 ：數控外圓磨削中，當磨削部位軸向（xiàng）長度大於砂輪（lún）寬度（dù）且徑向磨削餘（yú）量較大時，一般采（cǎi）用切縱複合磨削方法，可大量節省加工時（shí）間（jiān）。即多次等距跳檔切入（rù）磨削，去除（chú）較大餘量，當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（dié）量，方能保（bǎo）證（zhèng）多次切磨後不（bú）留或（huò）保（bǎo）留微量的（de）切痕和棱線，那麽就需要自動計算切磨（mó）次數和跳檔距離，然（rán）後進行編程加（jiā）工，這（zhè）裏就算（suàn）法和編程方法進行討論。
關鍵詞 ：磨床 磨削（xuē） 切縱複合（hé）磨削 切入磨 縱（zòng）磨
數控外圓磨削中（zhōng），當（dāng）磨（mó）削部位軸向長度大於砂輪寬度且徑（jìng）向磨削餘（yú）量較大時，一般采用切縱複合磨削方法，可大量（liàng）節省（shěng）加工時間（jiān），提高加工效率。所（suǒ）謂切（qiē）縱複合磨削：即多次等距跳檔切（qiē）入磨削，去除較大徑向餘量，剩餘很小徑向餘量（liàng）時，采用（yòng）縱磨方式磨削至最終尺寸。
每次切入磨（mó）削要求砂輪要有一定的重疊量，方能保證多次切磨（mó）後不（bú）留或保留微（wēi）量的切痕和棱線（xiàn），要保證縱磨達到精度要求，就需要自動計算切（qiē）磨次數和跳（tiào）檔距離，然（rán）後進行編程加（jiā）工，本（běn）文就算法和編程方法進行以下（xià）討（tǎo）論。
1 、磨削要求說（shuō）明
根據磨削工藝，切縱複合磨削有以下要求：
1.1 磨削起點和終點
根據（jù）工藝（yì），在（zài）縱磨外圓時砂輪在磨削部位兩（liǎng）端都要有一定的磨出量，且砂（shā）輪在兩端位置要有一定的停留，兩端的磨出（chū）量和停（tíng）留時間不一定相同，根據工件情況（kuàng）而定。磨出量（liàng）大的一端，停留（liú）時間可（kě）少一些，反之則相反。並非砂輪邊緣與工件兩端對準（zhǔn）開始磨削，否則磨（mó）削完成（chéng）後，兩端頭部直徑大小會與中間不一致，存在誤差。
如遇台階軸，砂輪在一端可能就沒有磨出量，那麽此時停留時間就長一些，而另（lìng）一端留有磨出量，停留時間可以少一些，兩端停留時間並不相等。由此可見（jiàn），磨削編程時（shí）起點和終點並不能完全由圖紙尺寸而定，而（ér）是操作工（gōng）根據磨削需要確定，再配合停留時間達到預期（qī）目的。
實際（jì）操作中，操作工分別將砂輪移動調整到左右兩端，留出一定的磨出量，記錄左右兩端的軸（zhóu）向座標 Z_L 和 Z_R,或者利用用戶自定（dìng）義畫麵上的坐標（biāo）捕捉功能，自動記錄兩端 Z 坐標（biāo）。
1.2 砂（shā）輪切（qiē）入重疊（dié）量
如果按照砂輪寬度跳（tiào）檔多次切入磨削，由於砂輪磨損，使每次磨削量有差（chà）異，另一方麵在兩次切入磨削砂輪交界處會留有一個棱線，是不利於（yú）後麵的（de）往複縱磨和達到最終精（jīng）度，這些都（dōu）會產生磨削不利因素。
為了（le）解決以（yǐ）上問題，可以使砂輪跳檔（dàng）距離小於砂輪寬度，等距跳檔，每次切入（rù）磨削時有一個重疊量就可以解決棱線問題。當然重疊量（liàng）越小，切入次數會越（yuè）少，效率就越（yuè）高，等距跳檔可以（yǐ）解決砂輪磨損問題。
要實現最小的重疊量，又要（yào）等距跳檔，這還與跳檔距離、砂輪寬度、磨（mó）削範圍（wéi）相關，並非獨立確（què）定的量，有待於後麵計算。
1.3 跳檔距（jù）離和切入次數
從以上分（fèn）析可見，等距跳（tiào）檔切入可以保證砂輪磨損狀況基本良好。重疊量（liàng） d、跳檔距離 L、切入次（cì）數 n 三個物理量相互關聯，存在最（zuì）優算法，需要進一步討論計算。
2 、計算（suàn）方（fāng）法
圖 1 磨削示意圖
按磨削示意圖，可得出以下公（gōng）式：
3、 編程方法
知道了算法，編程就很容易，該算法可用於各種數控係統，隻要係統具備取整函數和一般的運算功能即可。下（xià）麵以 FANUC-0i 數控係統為例，給出 2 個程序（xù）例子：
4 、結語
以上算法經過 CAD 模（mó）擬驗證和實際機床（chuáng）運行驗證，結果正確，效果良好。通過以上分析可知，然存在一個不確（què）定的物理量（liàng）即 d，影響了該物理（lǐ）量的解算，但使用工程方法，根據工藝需要預設一個值（zhí）進行試（shì）算，然後進行校正，就能夠比較完美地解決實（shí）際問題。
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