CN108081035B - 玻璃渐变斜边磨削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃渐变斜边磨削方法，涉及玻璃磨削技术领域，为解决现有加工设备无法磨削变宽度斜边，产品形式单一，产品附加值较低的问题而设计。涉及一种玻璃渐变斜边磨削方法，包括以下步骤：三点定位；确定待加工玻璃的初加工位置；玻璃磨边设备的C1、X、Y、C2数控轴回零；判断待加工玻璃的待加工边的属性；确定待加工边为样条曲线的加工路径；确定待加工边的磨削起点和磨削终点坐标以及对应宽度和深度；确定砂轮的对刀位置；计算待加工玻璃轮廓的渐变斜边在C1、X、Y、C2数控轴的坐标，并输入数控机床；确定砂轮的磨削倾角。该玻璃渐变斜边磨削方法能够磨削变宽度斜边，丰富了产品加工形式，附加值较高。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃磨削技术领域，尤其是涉及一种玻璃渐变斜边磨削方法。
背景技术
随着人们生活品质的不断提高，多种形状、边缘光滑、功能实用的个性化异形玻璃制品的需求量大大增加。当前，针对玻璃斜边加工，国内主要采用的方法有纯手工作业和基于半自动磨边设备作业两种。半自动设备主要为直线斜边机，加工对象为规则形状的玻璃。
然而，国内企业的半自动玻璃斜磨边生产设备用途单一，主要存在以下缺点：
1)只能在直线和圆弧轮廓上进行斜边磨削，无法在样条曲线轮廓上进行斜边磨削；
2)只能磨削均匀宽度的斜边轮廓，不能磨削变宽度斜边，产品附加值较低；
3)人工参与度高，劳动强度大，生产效率较低。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种玻璃渐变斜边磨削方法，以解决现有技术中存在的现有加工设备无法磨削变宽度斜边，产品形式单一，产品附加值较低的技术问题。
本发明提供的玻璃渐变斜边磨削方法，包括以下步骤：
步骤一，三点定位，将待加工玻璃固定于工作台面上；
步骤二，确定待加工玻璃的初加工位置；
步骤三，玻璃磨边设备的C1、X、Y、C2数控轴回零；
步骤四，判断待加工玻璃的待加工边的属性；
步骤五，若待加工边为直线或圆弧轮廓，转向步骤七；若待加工边为样条曲线轮廓，转向步骤六；
步骤六，确定待加工边为样条曲线的加工路径；
步骤七，确定待加工边的磨削起点和磨削终点坐标；确定磨削起点和磨削终点处斜边宽度；根据斜边宽度，计算磨削起点和磨削终点处砂轮Z向进给量；
步骤八，确定砂轮的对刀位置；
步骤九，计算待加工玻璃轮廓的渐变斜边在C1、X、Y、C2数控轴的坐标，并输入数控机床；
步骤十，确定砂轮的磨削倾角；
步骤十一，磨削玻璃的待加工边。
进一步地，待加工边为样条曲线，其确定加工路径的方法基于以下算法：
将参数样条曲线表示为：
其中，Pi为控制点；Ri为权因子；u为节点矢量；Ni,3(u)为基函数；
针对待加工边中的样条曲线段数据，令曲线方程为c(u)，u∈[0,1]，其计算步骤如下：
步骤一：设变量δ＝0，累积弦长L＝0；
步骤二：参数初始值ui＝δ，将ui带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui对应的点Pi；
步骤三：令ui+1＝ui+Δu，其中Δu为参数增量值；i＝0,1,2…..,n；将ui+1带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui+1对应的点Pi+1；计算Pi+1和Pi两点之间的距离并将该距离累加至累积弦长，得L＝L+||Pi+1-Pi||；
步骤四：令参数值δ＝ui+1，重复步骤二至步骤四，直至参数值ui+1与1的差小于0.01，则参数曲线总长S2＝L。
进一步地，待加工边为样条曲线，样条曲线的斜边磨削加工数据计算方法，包括：任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
进一步地，任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法如下：设样条曲线DA为磨削对象，D(xD，yD)为磨削起点，A为磨削终点，样条曲线的长度为S2，给定D点处的斜边宽度为wD，A点处的斜边宽度为wA；计算得到D点处砂轮Z向进给量，设为hD；计算得到A点处砂轮Z向进给量，设为hA；设N(xi，yi)为样条曲线上任意一点，采用线性插值的方法，计算N点处的加工宽度wi，
计算N点处砂轮Z向进给量hi，
hi＝[hD(wi-wD)+hA(wi-wA)]/(wD-wA) 式(12)；
将wi的数值带入公式(12)中，可得任意磨削点N处砂轮Z向进给量hi，公式(13)为：
任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法如下：建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与待加工边轮廓磨削点N之间的旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度γ，即待加工边轮廓任意磨削点N处的C1轴坐标数据；为保证砂轮磨削方向与待加工边轮廓在磨削点N处相切，磨削点N处的C2轴旋转角度也设为γ；
在任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法如下：建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N之间的旋转控制线，并测量该控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度γ后，磨削控制线与磨削点N的旋转控制线重合，砂轮在X向进给量计算公式为：Δx＝L-Li。
进一步地，待加工边为直线，直线轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
进一步地，任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法如下：设直线AB为磨削对象，A(xA，yA)为磨削起点，B(xB，yB)为磨削终点，直线长度设为S，给定A点处斜边宽度为wA，B点处斜边宽度为wB；计算得到A点处砂轮Z向进给量为hA，B点处砂轮Z向进给量为hB；设N(xi，yi)为直线上任意一点，采用线性插值的方法，计算得到N点加工宽度wi为：
砂轮Z向进给量hi为：
hi＝[hA(wi-wA)+hB(wi-wB)]/(wA-wB) 式(3)；
将wi的数值带入公式(3)中，即可求得任意磨削点砂轮Z向进给量，公式(4)为：
任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法如下：建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与待加工边轮廓任意磨削点N旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度α，即待加工边轮廓任意磨削点N对应的C1轴坐标数据；为保证砂轮磨削方向与待加工边轮廓在磨削点处相切，任意磨削点N对应的C2轴旋转角度也为α；
任意磨削点N砂轮X轴进给量的计算方法如下：建立玻璃旋转中心点E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L0；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N旋转控制线，控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度α后，磨削控制线与磨削点旋转控制线重合，则相应砂轮在任意磨削点N处的X向进给量计算公式为：Δx＝L0-Li。
进一步地，待加工边为圆弧轮廓，圆弧轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
进一步地，任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法如下：设圆弧CD为磨削对象，C(xC，yC)为磨削起点，D(xD，yD)为磨削终点，圆弧弧长为S1＝θ×R，其中，R为圆弧半径，θ为圆弧中心角；设定C点处斜边宽度为wC，D点处斜边宽度为wD；计算确定C点处砂轮Z向进给量，设为hC；D点处砂轮Z向进给量，设为hD；设N(xi，yi)为圆弧上任意一点，采用线性插值的方法，计算N点加工宽度wi，公式(6)为：
计算砂轮Z向进给量hi，公式(7)为：
hi＝[hC(wi-wC)+hD(wi-wD)]/(wC-wD) 式(7)；
将wi的值带入公式(7)中，轮廓任意磨削点N的Z向进给量为：
任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法如下：建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与待加工边轮廓任意磨削点N之间的旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度β，即待加工边轮廓任意磨削点N的C1轴坐标数据。为保证砂轮磨削方向与待加工边轮廓在磨削点N处相切，廓磨削点N处C2轴旋转角度坐标也设为β；
任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法如下：建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N的旋转控制线，并测量该控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度β后，磨削控制线与磨削点旋转控制线重合，砂轮在X向进给量计算公式为：Δx＝L-Li。
进一步地，确定斜边宽度W与砂轮Z向进给深度之间关系的具体步骤如下：
步骤一：砂轮旋转开启；
步骤二：手动控制砂轮下移进给，直至砂轮与待加工玻璃边的表面相贴；
步骤三：手动控制砂轮下移进给ΔZ，暂停1～3秒；
步骤四：手动抬起砂轮至安全高度，采用游标卡尺测量玻璃斜边深度W；
步骤五：将ΔZ和W数值同时记录；
步骤六：重复步骤二至步骤五共计15～20次，建立ΔZ和W的二维关系表格。
进一步地，三点定位的操作步骤为：
步骤一：操作人员根据操作界面显示的玻璃的待加工轮廓，选取不共面三个定位点；
步骤二：数控***根据所选取的三个定位点，结合定位棒半径，计算得到三个定位棒在工作平台上对应的三个坐标位置；
步骤三：数控***驱动上料装置的X、Y和C三个数控轴，将三根定位棒分别安放于工作平台上；上料装置的X和Y轴运动至安全位置，C轴回零；
步骤四：操作人员根据三根定位棒的位置，将玻璃手动放置于上料装置的工作平台上。
本发明提供的玻璃渐变斜边磨削方法的有益效果：
该玻璃渐变斜边磨削方法补充了异形玻璃花边的加工方法，不仅能在直线和圆弧轮廓上进行斜边磨削，而且能够在样条曲线轮廓上进行斜边磨削；由机器加工代替了大量的人工参与，提高了玻璃磨削的自动化程度，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率；该玻璃渐变斜边磨削方法能够磨削变宽度斜边，丰富了产品加工形式，附加值较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的玻璃渐变斜边磨削方法中的斜边宽度与砂轮进给深度关系流程图；
图2为异形玻璃渐变斜边的结构示意图；
图3为玻璃直边渐变斜边磨削示意图；
图4为玻璃圆弧渐变斜边磨削示意图；
图5为玻璃样条曲线渐变斜边磨削示意图；
图6为本发明实施例提供的玻璃渐变斜边磨削方法的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
在该玻璃渐变斜边磨削方法中，该方法的实现基于一台四轴联动玻璃磨边设备，其中，四轴分别为：C1轴、X轴，Z轴和C2轴；具体地，C1轴能够实现磨削过程中玻璃的旋转运动；X轴，实现磨削过程中砂轮的前后运动；Z轴，能够实现磨削过程中砂轮的上下运动；C2轴，砂轮绕Z轴的旋转运动，且磨削方向始终与玻璃轮廓方向相切。
其中，四轴联动玻璃磨边设备包括上料装置，上料装置包括X、Y和C三个数控轴。X、Y和C三个数控轴能够实现玻璃的三点定位功能，以及玻璃在不同工位之间的全自动输送。
在一些实施例中，采用该玻璃渐变斜边磨削方法进行磨削时，需要在磨削前，做好以下准备工作。
1)采用三点定位方法，将待加工玻璃固定于旋转工作台面上。
2)确定待加工玻璃的初始加工位置。将砂轮手工移动至初始玻璃磨削起点处，在Z轴方向，砂轮与玻璃紧密相贴，在X轴方向，砂轮与玻璃紧密相贴，在C1方向，玻璃旋转至磨削起点，在C2方向，砂轮旋转至与玻璃轮廓相切。记录当前数控轴C1、X、Z和C2的坐标值，输入数控***，建立各数控轴机械原点至工件坐标系原点的关系。
3)实验获取斜边宽度W与砂轮Z向进给深度之间的关系，具体步骤如下：
步骤一：砂轮旋转开启；
步骤二：手动控制砂轮下移进给，直至砂轮与玻璃边缘的表面相贴；
步骤三：手动控制砂轮下移进给ΔZ，暂停1～3(具体如2秒)秒；
步骤四：手动抬起砂轮至安全高度，采用游标卡尺测量玻璃斜边深度W；
步骤五：将ΔZ和W数值同时记录；
步骤六：重复步骤二至步骤五共计15～20(具体如19次)次，建立ΔZ和W的二维关系表格(见图1)。
当用户设定好斜边磨削宽度Ws后，建立ΔZ和W的二维关系表格，找到表格中与设定磨削宽度Ws最近的前后两个值Wi和Wi+1以及相对应的ΔZi和ΔZi+1，从而采用线性插值的方法，计算当前刀具Z向所需进给量，公式(1)如下：
ΔZs＝[ΔZi(Ws-Wi+1)+ΔZi+1(Ws+Wi)]/(Wi-Wi+1) 式(1)。
现实生产过程中，用于描述玻璃轮廓的数据型式主要有三种，即直线、圆弧和参数样条曲线。在一些实施例中，以一块异形玻璃为例，具体如图2所示。
其中，三点定位的操作步骤为：
步骤一：操作人员根据操作界面显示的异形玻璃的待加工轮廓，选取不共面三个定位点；
步骤二：数控***根据所选取的三个定位点，结合定位棒半径，计算得到三个定位棒在工作平台上对应的三个坐标位置；
步骤三：数控***驱动上料装置的X、Y和C三个数控轴，将三根定位棒分别安放于工作平台上；上料装置的X和Y轴运动至安全位置，C轴回零；
步骤四：操作人员根据三根定位棒的位置，将异形玻璃手动放置于上料装置的工作平台上。
在一些实施例中，直线轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点N砂轮X轴进给量的计算方法。
1)在任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法中，设图2中的直线AB为磨削对象，A(xA，yA)为磨削起点，B(xB，yB)为磨削终点，直线长度设为S，给定A点处斜边宽度为wA，B点处斜边宽度为wB；通过上述图1所提供的方法，计算得到A点处砂轮Z向进给量为hA，B点处砂轮Z向进给量为hB；设N(xi，yi)为直线上任意一点，采用线性插值的方法，计算得到N点加工宽度wi为：
砂轮Z向进给量hi为：
hi＝[hA(wi-wA)+hB(wi-wB)]/(wA-wB) 式(3)；
将wi的数值带入公式(3)中，即可求得任意磨削点砂轮Z向进给量，公式(4)为：
2)在任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法中，
如图3所示，建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度α，即待加工玻璃轮廓任意磨削点N对应的C1轴坐标数据；为保证砂轮磨削方向与待加工玻璃轮廓在磨削点处相切，待加工玻璃轮廓任意磨削点N对应的C2轴旋转角度也为α。
3)在任意磨削点N砂轮X轴进给量的计算方法中，建立玻璃旋转中心点E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L0；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N旋转控制线，控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度α后，磨削控制线与磨削点旋转控制线重合，则相应砂轮在任意磨削点N处的X向进给量计算公式(5)为：Δx＝L0-Li。
4)基于所得四个数控轴的坐标数据，采用四轴联动的加工方式，实现玻璃直线轮廓变宽度斜边的磨削。
在一些实施例中，圆弧轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
1)在任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法中，设图2中的圆弧CD为磨削对象，C(xC，yC)为磨削起点，D(xD，yD)为磨削终点，圆弧弧长为S1＝θ×R，其中，R为圆弧半径，θ为圆弧中心角；设定C点处斜边宽度为wC，D点处斜边宽度为wD；首先，采用图1所示方法，计算确定C点处砂轮Z向进给量，设为hC；D点处砂轮Z向进给量，设为hD；设N(xi，yi)为圆弧上任意一点，采用线性插值的方法，计算N点加工宽度wi，公式(6)为：
计算砂轮Z向进给量hi，公式(7)为：
hi＝[hC(wi-wC)+hD(wi-wD)]/(wC-wD) 式(7)；
将wi的值带入公式(7)中，轮廓任意磨削点N的Z向进给量为：
2)在任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法中，如图4所示，建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N之间的旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度β，即待加工玻璃任意磨削点N的C1轴坐标数据。为保证砂轮磨削方向与待加工玻璃在磨削点N处相切，待加工玻璃轮廓磨削点N处C2轴旋转角度坐标也设为β。
3)在任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法中，
建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N的旋转控制线，并测量该控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度β后，磨削控制线与磨削点旋转控制线重合，砂轮在X向进给量计算公式(9)为：Δx＝L-Li。
4)基于所得四个数控轴坐标数据，采用四轴联动的加工方式，实现玻璃圆弧轮廓变宽度斜边的磨削。
在一些实施例中，参数样条曲线的斜边磨削加工数据计算方法，包括：任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
在上述方法的基础上，首先，将参数样条曲线表示为：
其中，Pi为控制点；Ri为权因子；u为节点矢量；Ni,3(u)为基函数。
针对玻璃轮廓中的样条曲线段数据时，令曲线方程为c(u)，u∈[0,1]，计算步骤如下：
步骤一：设变量δ＝0，累积弦长L＝0；
步骤二：参数初始值ui＝δ，将ui带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui对应的点Pi；
步骤三：令ui+1＝ui+Δu，其中Δu为参数增量值；i＝0,1,2…..,n；将ui+1带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui+1对应的点Pi+1；计算Pi+1和Pi两点之间的距离并将该距离累加至累积弦长，得L＝L+||Pi+1-Pi||；
步骤四：令参数值δ＝ui+1，重复步骤二至步骤四，直至参数值ui+1与1的差小于0.01，则参数曲线总长S2＝L。
1)在任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法中，设图2中的样条曲线DA为磨削对象，D(xD，yD)为磨削起点，A为磨削终点，样条曲线长度为S2，给定D点处斜边宽度为wD，A点处斜边宽度为wA；采用图1所示方法，计算得到D点处砂轮Z向进给量，设为hD；计算得到A点处砂轮Z向进给量，设为hA；设N(xi，yi)为样条曲线上任意一点，采用线性插值的方法，计算N点处加工宽度wi，公式(11)为：
计算N点处砂轮Z向进给量hi，公式(12)为：
hi＝[hD(wi-wD)+hA(wi-wA)]/(wD-wA) 式(12)；
将wi的数值带入公式(12)中，可得任意磨削点N处砂轮Z向进给量hi，公式(13)为：
2)在任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法中，如图5所示，建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，建立玻璃旋转中心E与待加工玻璃轮廓磨削点N之间的旋转控制线，计算磨削控制线与旋转控制线之间的角度γ，即待加工玻璃轮廓任意磨削点N处的C1轴坐标数据；为保证砂轮磨削方向与待加工玻璃轮廓在磨削点N处相切，廓磨削点N处的C2轴旋转角度也设为γ。
3)在任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法中，建立玻璃旋转中心E与X数控轴零位O点之间的磨削控制线，并测量该控制线的长度为L；建立玻璃旋转中心E与轮廓任意磨削点N之间的旋转控制线，并测量该控制线的长度为Li；C1旋转轴驱动玻璃旋转角度γ后，磨削控制线与磨削点N的旋转控制线重合，砂轮在X向进给量计算公式(14)为：Δx＝L-Li。
4)基于所得四个数控轴坐标数据，采用四轴联动的加工方式，实现玻璃参数样条曲线轮廓变宽度斜边的磨削。
需要说明的是，在判断待加工玻璃的加工边属性时，待加工玻璃轮廓不是一段数据，而是包括直线、圆弧和样条曲线。输入控制***的轮廓数据来源于AUTOCAD软件，文件为标准的DXF文件，机床控制***直接读取即可。
上述方法的具体加工流程如下(见图6)：
步骤一，三点定位，将待加工玻璃固定于工作台面上；
步骤二，确定待加工玻璃的初加工位置；
步骤三，玻璃磨边设备的C1、X、Y、C2数控轴回零；
步骤四，判断待加工玻璃的待加工边的属性；
步骤五，若待加工边为直线或圆弧轮廓，转向步骤七；若待加工边为样条曲线轮廓，转向步骤六；
步骤六，确定待加工边为样条曲线的加工路径；
步骤七，确定待加工边的磨削起点和磨削终点坐标；确定磨削起点和磨削终点处斜边宽度；根据斜边宽度，计算磨削起点和磨削终点处砂轮Z向进给量；
步骤八，确定砂轮的对刀位置；
步骤九，计算待加工玻璃轮廓的渐变斜边在C1、X、Y、C2数控轴的坐标，并输入数控机床；
步骤十，确定砂轮的磨削倾角；可手动调节确定金刚石砂轮磨削倾角；
步骤十一，通过四轴联动设备磨削玻璃的待加工边。安装待加工玻璃的水平工作台面进行C1数控轴旋转，金刚石砂轮在X、Y、C2方向三轴联动，即通过四轴联动磨削异形玻璃的渐变斜边，始终保证砂轮与玻璃轮廓相切。
其中，确定砂轮的对刀位置，主要目的是为了建立砂轮在X轴、Z轴、C1轴和C2轴运动方向上机床零位与工件坐标系之间的关系，其步骤如下：
步骤一：为防止砂轮与工件碰撞，应先抬高砂轮，沿Z方向机床回零；
步骤二：沿X轴与Y轴方向机床回零；
步骤三：下降Z轴直至砂轮与玻璃边缘的表面相贴，记此时的坐标为Z轴程序原点，退出Z轴；
步骤四：沿X轴方向进给，直至与玻璃轮廓侧面相贴，记此时的坐标为X轴程序原点；
步骤五：C1轴、C2轴方向不用对刀，具体参数由数控***计算决定。
该玻璃渐变斜边磨削方法补充了异形玻璃花边的加工方法，不仅能在直线和圆弧轮廓上进行斜边磨削，而且能够在样条曲线轮廓上进行斜边磨削；由机器加工代替了大量的人工参与，提高了玻璃磨削的自动化程度，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率；该玻璃渐变斜边磨削方法能够磨削变宽度斜边，丰富了产品加工形式，附加值较高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种玻璃渐变斜边磨削方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，三点定位，将待加工玻璃固定于工作台面上；
步骤二，确定待加工玻璃的初加工位置；
步骤三，玻璃磨边设备的C1、X、Y、C2数控轴回零；
步骤四，判断待加工玻璃的待加工边的属性；
步骤五，若待加工边为直线或圆弧轮廓，转向步骤七；若待加工边为样条曲线轮廓，转向步骤六；
步骤六，确定待加工边为样条曲线的加工路径；
步骤七，确定待加工边的磨削起点和磨削终点坐标；确定磨削起点和磨削终点处斜边宽度；根据斜边宽度，计算磨削起点和磨削终点处砂轮Z向进给量；
步骤八，确定砂轮的对刀位置；
步骤九，计算待加工玻璃轮廓的渐变斜边在C1、X、Y、C2数控轴的坐标，并输入数控机床；
步骤十，确定砂轮的磨削倾角；
步骤十一，磨削玻璃的待加工边。
2.根据权利要求1所述的玻璃渐变斜边磨削方法，其特征在于，待加工边为样条曲线，其确定加工路径的方法基于以下算法：
将参数样条曲线表示为：
其中，Pi为控制点；Ri为权因子；u为节点矢量；Ni,3(u)为基函数；
针对待加工边中的样条曲线段数据，令曲线方程为c(u)，u∈[0,1]，其计算步骤如下：
步骤一：设变量δ＝0，累积弦长L＝0；
步骤二：参数初始值ui＝δ，将ui带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui对应的点Pi；
步骤三：令ui+1＝ui+Δu，其中Δu为参数增量值；i＝0,1,2…..,n；将ui+1带入曲线方程c(u)，得到曲线上参数ui+1对应的点Pi+1；计算Pi+1和Pi两点之间的距离并将该距离累加至累积弦长，得L＝L+||Pi+1-Pi||；
步骤四：令参数值δ＝ui+1，重复步骤二至步骤四，直至参数值ui+1与1的差小于0.01，则参数曲线总长S2＝L。
3.根据权利要求2所述的玻璃渐变斜边磨削方法，其特征在于，待加工边为样条曲线，样条曲线的斜边磨削加工数据计算方法，包括：任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
4.根据权利要求1所述的玻璃渐变斜边磨削方法，其特征在于，待加工边为直线，直线轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
5.根据权利要求1所述的玻璃渐变斜边磨削方法，其特征在于，待加工边为圆弧轮廓，圆弧轮廓的斜边磨削加工数据计算方法，包括任意磨削点砂轮Z向进给量的计算方法、任意磨削点砂轮C1和C2轴坐标的计算方法和任意磨削点砂轮X轴进给量的计算方法。
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