精密超精密磨削砂轮径向误差补偿方法及其应用

摘要

精密超精密磨削砂轮径向误差补偿方法及其应用属于精密超精密加工技术领域；目的在于解决现有技术中由于径向误差及径向圆跳动带来的问题。包括以下操作步骤：通过多次测量方法精确确定砂轮半径；根据确定好的砂轮半径确定砂轮磨削过程中的中心路径；将步骤一中确定好砂轮半径的砂轮沿步骤二中确定的砂轮中心路径进行磨削加工。本发明随机选取砂轮边缘点确定多个砂轮圆心进而确定砂轮半径，实现对砂轮半径的修正，保证被加工元件的表面精度，提高了加工精度；本发明的径向误差补偿方法在砂轮高速旋转下确定边缘点坐标，整合圆心点位置分布在一定程度上确定了砂轮径向圆跳动，进一步进行了修正补偿加工。

主权项

精密超精密磨削砂轮径向误差补偿方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤一：确定砂轮半径：a、通过激光光源发出光线，经光学系统传播，调整旋转砂轮位置使光线接触砂轮边缘点，再经反射镜反射至面阵CCD，采集砂轮边缘点相对应的坐标值（xi，zi）；b、重复步骤a采集多个砂轮边缘点相对应的坐标值；c、任选四个点A、B、C和D，根据数学原理，确定两截线AB和CD，通过将两截线AB和CD中垂线相交确定圆心S′；d、重复步骤a到步骤c，确定多个圆心位置；e、将步骤d中所获得的多个圆心位置通过直接最小二乘法确定中心坐标S（xS，zS）；f、通过公式（Ⅰ）获得中心S到各个砂轮边缘点的距离ri，即： r i = ( x S - x i ) 2 + ( z S - z i ) 2 - - - ( I ) g、将步骤f中获得的中心S到N个测量点的距离通过公式（Ⅱ）确定砂轮半径r，即： r = 1 N Σ i = 1 N r i - - - ( II ) h、采用鲁棒的圆拟合方法去除步骤b中所获得的边缘点的奇异点；i、将步骤h中去除奇异点后的边缘点数据重复步骤c~g过程，再次计算出多个圆心位置（xj，zj）进而确定圆心坐标S（x′S，z′S）和砂轮半径R；j、根据步骤i中得到的数据点计算高速旋转砂轮径向圆跳动 ρ i = ( x S ′ ) 2 + ( z S ′ - z j ) 2 - - - ( III ) 步骤二：根据步骤一中所确定的砂轮半径R和待加工表面确定砂轮中心路径；步骤三：将步骤一中确定好砂轮半径的砂轮沿步骤二中确定的砂轮中心路径进行磨削加工。