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        機器人砂帶機中磨削精度的決定因素

        時間: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說,決定其精度的主要因素有以下幾個方面:


        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.     磨削過程,是實現砂帶磨削獲得穩定精度的關鍵要素。                    


        砂帶:


                機器人砂帶中磨削的所有優點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難以控制其在磨削工程的準確運動狀態,從而導致加工精度的局限性。因此,在加工過程中如何控制和利用砂帶的彈性磨削的這個特點是達到高精度磨削的關鍵。


                 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脂類粘結劑。


                 砂帶磨削的精度當然還與砂帶的制造質量密切相關,基材、涂膠、植砂和接頭等厚薄均勻性以磨料材質的一致性(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。一般來說,砂帶沿其寬度方向往復磨削的精度高于切入式磨削。對于平面磨削來說,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問題。


        機器人系統:


                 機器人砂帶機系統的自身精度,包括靜態和動態兩個方面。靜態即機器人砂帶機運動部件的定位夾緊精度、幾何位置精度及靜剛度;動態即機器人砂帶機主軸、磨頭的回轉精度、動平衡狀態、磨削的各種運動的精度以及機器人砂帶機工具系統的動剛度、震動狀態等。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(開槽情況)等。一般接觸輪硬度越高,表面開槽越少加工精度越高。對于一些特殊情況,如擺線齒輪曲面的砂帶磨削,為達到較高的齒線精度和直線度,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的接觸彈性。同理,在采用壓磨板磨削方式磨削薄片零件時,也是用T7工具鋼并經淬火處理直接制造壓磨板。


        磨削過程:


        磨削過程是指實現砂帶磨削的各種運動參數,即磨削用量的綜合影響。它包括砂帶機速度、工件速度、進給度、砂帶的橫向振動、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。但磨損在整個磨削過程又不可避免,關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,通常要讓砂帶作沿其寬度方向的橫向振動。這種擺動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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