数控凸轮轴磨削指令曲线的优化

工件恒角速度磨削和工件恒线速度磨削是目前精加工凸轮轴的主要磨削加工工艺。工件恒线速度磨削的因其能有效地提高加工质量,而日益受到重视。但恒线速度磨削会导致各个联动轴的加速过大,对机械及伺服系统的要求很高,难于实现。本文提出了通过优化指令曲线来减小加速度等不利提高加工质量的因素,来提高磨削加工精度目的。     

工件主轴系统动态优化设计

以某滚齿机的工件主轴系统为研究对象,利用三维建模和有限元分析等相关软件,通过对前端轴承刚度、假轴轴向位置和工件主轴内径三个单因素参数的仿真,总结出工件主轴系统的端部静刚度、系统动刚度及系统一阶固有频率的变化规律。仿真结果表明存在单因素最佳值,并且假轴轴向位置对系统动刚度影响比较大,可以认为是较敏感因素,其余两个因素的影响较小,在以后的设计中可以不必过多考虑。     

基于粒子群算法的数控凸轮轴磨削指令优化

在凸轮轴的磨削加工过程中,伺服轴过大的速度、加速度等因素将会影响磨削加工精度。通过使用粒子群优化算法来优化联动轴的指令,同时保持空间联动关系不变,以及降低最大加速度等不利因素,可提高加工精度。优化试验结果表明,基于粒子群优化算法的优化速度很快,其结果也令人满意。     

凸轮轴磨削加工速度优化调节与自动数控编程研究

为进一步提高凸轮轴的加工精度、表面质量和加工效率,根据X-C轴联动磨床的运动原理,建立了凸轮轴恒线速加工理论数学模型,依据该数学模型采用三次样条拟合插值法,建立了凸轮转速优化调节的数值计算模型。结合具体凸轮轴零件及其磨削加工工艺方案的具体参数,计算出机床各运动轴加工过程的运动数据,在确保无工艺故障的前提下,最终把各轴的运动数据自动转换为对应数控控制系统的数控加工程序,从而实现了凸轮轴磨削的自动数控编程。最后在CNC8312A数控高速凸轮轴磨床上,对钱江32F型号凸轮轴的进气凸轮和排气凸轮分别进行磨削加工试验,得到了预期加工效果。试验验证表明,该加工速度优化调节及其自动数控编程方法在理论上和实践上都是可行的,完全满足实际生产的需要。     

凸轮轴数控虚拟磨削技术研究

在分析凸轮轴数控虚拟磨削技术特点基础上,综合运用数据库技术、计算机编译技术和图像处理技术,开发了基于编译原理和图像处理的凸轮轴数控虚拟磨削系统.该系统采用链码跟踪方法记录图像的边缘轮廓,同时,结合数控加工的特点,通过误差分析实现凸轮轴轮廓的自动补偿.给出了系统开发关键技术的实现方法.实例表明,该系统为实现凸轮轴数控虚拟磨削提供了条件.     

数控凸轮轴磨床工件旋转轴转速优化方法

根据恒磨除率原理,建立了凸轮轴磨削数学模型。通过对凸轮轴数学模型的分析以及系统驱动能力的限制,确定了工件转速非圆段的降速比与砂轮水平进给的最大速度、最大加速度、最大加加速度。提出砂轮进给正、反向同步加减速的控制方法,动态地求解正反向插补会合点同时达到最大进给速度,实现凸轮旋转的最优速度插补。将上述算法进行编程与仿真,并运用到YTMK-CNC8336-16数控凸轮轴磨床加工中。试验结果表明:采用该方法磨削的凸轮轴升程误差可控制在?0.015 mm以内,工件表面粗糙度达到Ra0.25μm,非圆磨削段加工效率提高了30%,实现了凸轮轴的精密高效磨削加工。     

凸轮轴数控虚拟磨削技术的研究

在分析凸轮轴数控虚拟磨削技术特点基础上,综合运用数据库技术、计算机编译技术和图像处理技术,开发了基于编译原理和图像处理的凸轮轴数控虚拟磨削系统,该系统采用链码跟踪方法记录图像的边缘轮廓,同时,结合数控加工的特点,通过误差分析实现凸轮轴轮廓的自动补偿.给出系统开发关键技术的实现方法.实例表明,该系统为实现凸轮轴数控虚拟磨削提供了条件.     

凸轮轴数控磨削工艺智能应用系统研究与开发

针对当前凸轮轴数控磨削加工所面临的严重依赖操作人员经验、数控加工程序采用手工编制及制造企业对生产工艺信息化要求高等问题,提出并开发了满足凸轮轴企业生产制造信息化智能化要求的凸轮轴数控磨削工艺智能应用系统。该系统完整涵盖了凸轮轴数控磨削基础工艺数据库、工件特征自动分析、工艺方案智能优化、运动曲线优化、工艺实例推理和规则推理、工艺质量预报、磨削过程虚拟仿真、误差分析与补偿和数控代码自动编写等多个模块。该系统应用于实际生产的结果表明,该系统能够显著缩短数控磨削工艺系统的操作时间,有效提高整个工艺系统的柔性,降低生产成本。     

影响数控凸轮轴磨削加工精度的因素研究

随着我国现代汽车工业发展脚步的不断加快,企业对零件加工的效率和精度给予越来越高的重视。凸轮轴作为汽车发动机和其他内燃机的重要零件,其加工质量直接关系到汽车产品的质量。文中主要对目前影响数控凸轮轴磨削加工精度的若干因素进行分析,并在此基础上采取合理的方法对其进行优化,达到提高磨lINT精度的目的。     

保证机械主轴转速的装配方法研究

随着我国装备制造业的发展,对机床加工效率的要求越来越高,机床主轴高速化成为一种必然趋势。机械主轴因其结构简单,维护方便,输出扭矩大而被广泛使用。对于高速机械主轴来说。合理的装配措施是其达到预期转速的重要条件。文中介绍了为保证机械主轴转速在装配中需要注意的事项和基本方法。     

凸轮轴高速磨削温度的实验研究

为深入探讨凸轮轴高速磨削过程中磨削温度的演变规律,设计了基于红外热像仪的凸轮轴高速磨削工件表面温度的实验测试装置。采用正交试验法和单因素试验法设计磨削实验,开展了不同磨削工艺参数下的磨削温度实验,运用极差法和方差法综合分析了相关磨削工艺参数对磨削温度的影响规律,基于工件表面磨削温度和表面粗糙度分析了凸轮轴高速高效磨削的可行性,为解决凸轮磨削表面热损伤等问题提供了参考。     

凸轮轴数控磨削轮廓误差分析与补偿

在分析国内外磨削加工误差分析与补偿研究现状基础上,针对X轴和C轴两轴联动的凸轮轴数控磨削的轮廓误差提出一种轮廓误差分析和补偿策略,以提高凸轮磨削加工精度。基于凸轮轴数控磨削的X-C联动运动模型,推导了由凸轮升程表到磨削加工位移表的数学模型;指出凸轮升程与轮廓的误差变化规律在趋势上具有一致性。基于最小二乘多项式方法对多次磨削加工实验的凸轮升程误差进行一系列拟合处理,得到稳定的、可重复的凸轮升程预测误差;将升程预测误差按一定比例反向叠加到理论升程表中,采用最小二乘多项式法进行光顺,得到光顺的虚拟升程表;利用虚拟升程表对同类型凸轮轴进行磨削加工实验。实验结果表明,砂轮架速度和加速度在机床伺服响应范围之内,凸轮最大升程误差与最大相邻误差降低,凸轮轮廓表面粗糙度值满足加工要求,从而证明该误差分析和补偿方法是正确可行的。     

强化研磨时工件转速对轴承套圈表面加工质量的影响

强化研磨是一种基于复合加工方法的抗疲劳、抗腐蚀、抗磨损金属材料精密加工技术,利用该技术可加工出具有残余应力的轴承套圈。为了提高强化研磨轴承套圈的加工质量,在其他工艺参数保持不变的情况下,对工件转速进行了单一变量试验,通过检测轴承套圈内圈沟道表面粗糙度与硬度的变化,分析了工件转速对加工质量的影响及作用机制。     

凸轮轴高速数控磨削在位测量技术

基于USB总线技术与自复位光栅位移传感器开发了凸轮轴轮廓在位测量装置,对磨削后的凸轮轴进行了在位升程测量。介绍了测量原理及升程测量过程,采用“敏感点”法并结合三次均匀B样条拟合与最小二乘法对测量数据进行了处理,求解了凸轮升程的起始转角,获得了凸轮的实测升程。利用在位测量装置与BG1310-10型凸轮轮廓检测仪针对同一凸轮轴样件进行了对比检测实验。结果表明,该在位测量装置能够满足凸轮轴加工轮廓误差检测的精度要求。     

发动机凸轮轴参数化建模与加工力学分析

针对发动机凸轮轴在数控磨削时产生弹性变形与振动的问题,提出了凸轮轮廓曲线相邻三点逐次样条拟合方法。并利用该方法在ANSYS有限元软件中对某凸轮轴进行了APDL参数化建模,对凸轮轴磨削时不同位置和不同转角下凸轮轴的弹性变形量进行了计算公式推导和有限元分析,对凸轮轴的固有频率和磨削约束条件下的振型、谐响应进行了分析。应用三点拟合方法可以快速、准确地建立凸轮轴的有限元模型,而适当选取磨削参数可以减小凸轮轴的弹性变形与振动,从而提高凸轮轴的轮廓精度和升程精度。     

高速电主轴技术的研究

高速加工是近年来发展起来的一种集高效、优质和低消耗于一体的先进制造技术。电主轴是实现机床高速化的核心部件。本文详细阐述了高速主轴的技术难点、存在问题、发展现状，并提出了完整的技术解决方案。     

高速磨削用电主轴结构动态优选设计

考虑滚动轴承径向刚度随转速非线性变化，运用传递矩阵法对电主轴的临界转速和静刚度特性进行了系统的研究，用Matlab工具开发了一套具有自主知识产权的动态计算分析软件。以某款精密高速(51000r／min)磨削用电主轴为对象，分析了主轴结构参数与砂轮参数对主轴动态特性的影响，并对主轴结构进行了优选设计。结果表明，基于传递矩阵法编制的电主轴动态设计软件运行可靠、操作简便，可应用于电主轴的动态设计与快速开发。经优选设计后，电主轴的一阶临界转速和主轴端静刚度均有较大幅度的提高。     

数控机床高速化的研究与应用

高速加工是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术,它不但具有极高的生产效率,而且可显著提高零件的加工精度和表面质量,在简要分析高速加工的发展情况后,论述了超调整加工中心的两项关键技术-高速电主轴和直线电机高速进给单元,介绍了高速加工技术的应用和发展前景。