曲轴随动磨削砂轮架运动学分析

曲轴随动磨削是一种新型曲轴精加工方法,其中砂轮架运动精度对曲轴的加工精度有很大的影响.为了获取砂轮架的运动规律,首先计算了砂轮架运动的位移及速度函数,然后在AD-AMS中对曲轴随动磨削过程进行了仿真,将得到的砂轮架运动的各项参数曲线和MATLAB中的理论曲线进行对比,验证了砂轮架运动函数的正确性,确定了砂轮架运动的理论位移及速度函数,为实现对砂轮架运动的精确控制奠定了基础.     

曲轴新型非圆随动磨削运动模型的研究

研究一种曲轴新型非圆随动磨削运动模型,提出基于砂轮架水平进给轴、附加升降轴与工件转动轴联动的随动磨削控制方式,通过砂轮架水平进给轴、附加升降轴的连续圆弧插补运动与曲轴连杆颈偏心圆周运动同步,确保曲轴工件绕主轴颈中心回转时砂轮与连杆颈切点始终与砂轮中心、连杆颈中心保持三点一线关系,继而实现连杆颈的恒线速精密磨削加工;从运动学角度分析砂轮架水平进给轴与附加升降轴的垂直度误差、数控系统响应偏差对连杆颈磨削精度的影响规律以及相应解决措施;通过新型非圆随动磨削运动模型计算机仿真分析与样品磨削加工试验表明,所研究随动磨削运动模型具有砂轮磨损适应能力强、机床运动控制简便、曲轴连杆颈磨削精度高的显著特点.     

基于Multi-agent的曲轴随动磨削参数智能决策系统

为了实现曲轴随动磨削参数的智能选取及优化,采用多Agent技术构建了参数智能决策系统。分别设计了CBR决策Agent、RBR决策Agent、MBR决策Agent、FR决策Agent及相应功能Agent,这四种推理决策Agent的组合能够互相取长补短,避免仅采用某一技术带来的局限。并且建立了曲轴随动磨削参数的范例库、模型库、规则库和方法库以及各库管理系统。针对曲轴随动磨削参数决策特点,制定统一的协调控制策略,并利用黑板解决各Agent间的通信问题,实现了决策Agent之间的有效协同。     

双砂轮磨削的新进展

双砂轮磨削是加工侧面平行的板形工件的高效，高精度加工方法。两个对置砂轮安装在各自的主轴上，可同时磨削工件上的相对的平行侧面，而工件通过不同的装夹和运载技术在砂轮之间移动。由于双砂轮磨削一次通过的金属去除率可达３．１２５ｍｍ，并可对多个工件的两端同时进行磨削，故其生产率一般可比平面磨削高出一倍。     

一种基于头架主轴为变速运动的曲轴随动磨削加工方法研究

针对曲轴传统磨削加工方式影响曲轴精度和表面质量的问题,提出一种基于头架主轴为变速运动,砂轮做恒速进给的随动磨削方式.通过推导随动磨削加工瞬时位置方程,建立随动磨削运动轨迹控制模型,仿真分析对比两种磨削加工方式.分析结果显示主轴为变速运动的随动磨削加工方式受砂轮半径影响小,磨削点相对于转动中心的速度和受力状态更稳定,大大...     

大型随动曲轴磨床砂轮法兰CAE优化设计

结合大型随动曲轴磨床砂轮法兰设计,介绍了利用CAE进行分析和优化设计的方案。通过采用有限元分析仿真软件ABAQUS对砂轮法兰进行有限元仿真计算,分析了大型随动曲轴磨床砂轮法兰盘在不同设计厚度下的应力分布,从而优化了设计方案,得出最佳设计参数。实现了大型随动曲轴磨床砂轮法兰的轻化设计,满足了砂轮法兰的刚性要求。     

基于ANSYS的曲轴随动磨削支撑方案研究

曲轴随动磨削是一种高效的磨削办法,经过一次装夹,即可以完成对曲轴类偏心零件的磨削过程,具有定位误差小,工件装夹调整次数少,加工精度、效率高等优点。运用ANSYS有限元分析软件对曲轴工件进行了模态分析,得到了曲轴部件的固有振型,据此预测了加工过程中零件的危险位置;对在重力、自转角速度的影响下曲轴的变形和应力进行了仿真,参照模态分析的结果,得出了中心架支撑位置的选择依据。通过对多种中心架支撑方案的仿真结果进行对比,确定了合理的中心架数目及支撑位置,得到了曲轴随动磨削中心架支撑方案的确定方法。     

曲轴切点跟踪随动磨削的运动学原理分析

曲轴的切点跟踪随动磨削是集数学建模技术、运动控制技术、数控编程技术和高速磨削技术为一体的高科技产物。根据曲轴切点跟踪随动磨削的运动学原理,研究了用曲轴的主轴颈定位,以主轴颈中心线为回转中心,一次装夹工件磨出主轴颈和连杆颈的运动学原理和运动控制方法,并总结出以运动控制模型为基础,采用计算机数控(CNC)技术,按照所建模型实现头架C1轴和尾架C2轴的同步旋转以及与砂轮架进给(X轴)的插补联动的磨削方法。针对切点跟踪随动磨削的运动学原理和运动控制方法作了简要的论述,分析了若干运动控制模型,对设计制造大型数控切点跟踪曲轴磨床具有指导意义。     

随动磨削曲轴表面异常轮廓误差去除方法

在高精度随动曲轴磨床中,为控制曲轴加工轮廓误差常采用预补偿的方法,如果测量时工件上有磨屑、毛刺等干扰将在测量结果中引入明显的异常轮廓,采用传统的高斯滤波器对数据进行处理将极大地影响轮廓误差的补偿精度,甚至导致废品出现。针对这一问题,给出了适用于闭轮廓的高斯滤波器、Rk滤波器和鲁棒高斯回归滤波器的理论模型。分别应用3种滤波器,对比分析结果可知,鲁棒高斯回归滤波器去除异常轮廓误差效果最理想,并通过人为改变异常轮廓的尺度,进一步验证鲁棒高斯回归滤波器的适应性和可靠性。该滤波方法集成到随动曲轴磨床软件中,实现异常轮廓的自动去除,提高了补偿效率,有效保证了曲轴磨削轮廓的误差精度。     

国内外曲轴磨削加工工艺发展趋势

曲轴是内燃机中的关键零部件之一,也是内燃机中最难加工的工件之一;对近年来国内外曲轴磨削工艺的创新思路进行了讨论;在介绍了传统的曲轴加工工艺之后,详细分析了国内外曲轴加工工艺的现状以及发展趋势;并指出了目前国内的曲轴制造技术与国外的先进制造技术相比,还存在着相当大的差距;虽然已经通过引进先进设备来提高制造水平,但先进技术必须要做到消化、吸收和开拓创新,才会有效地提高曲轴磨削的表面质量和磨削水平。     

Research Methodology for Grinding Systems

A research methodology is proposed for grinding systems, for the example of gear grinding by copying on CNC machine tools. In this approach, the system is characterized in terms of input, state, and output. Methods of modeling, optimization, and control at the production and preproduction stages are described. Analysis is possible on the basis of probabilistic and frequency approaches.     

基于薄壁圆盘双面磨削工艺研究

提出了一种新的磨削加工方法,即采用双端面磨削技术代替原有平面磨削技术。从理论分析采用双面磨削的可行性,研制专用双端面数控磨削设备,进行双端面磨削专用砂轮的试验研制,解决了磨削特殊弹簧钢,硬而粘,磨削性不好,大面积一次去屑率高的工艺难点。采用单因素试验法,进行双面磨削工艺参数试验研究,确定了最优磨削参数组合,并进行实验验证加工工艺的可行性。解决了工件端面跳动合格率低的问题,磨削效率提高了5倍,并成功应用于大批量生产加工中。     

酚醛树脂影响金刚石砂轮磨削性能试验研究

为探究酚醛树脂性能对砂轮磨削性能的影响规律,采用三种不同类型酚醛树脂制作的金刚石砂轮,对硬质合金开展平面磨削试验,并对比分析试验中树脂机械强度、砂轮磨削比、磨削功率、表面形貌、工件表面质量。结果表明:树脂机械强度直接决定其韧性及对磨粒的把持能力,进而影响砂轮磨削性能;提高树脂耐热性和韧性可以增强树脂对磨削加工环境的适应能力,改善砂轮的耐磨性和持续锋利性;树脂原材料和磨削工艺不同,则砂轮磨削性能存在差异,应根据不同的应用条件选择最佳匹配的树脂制作砂轮。     

微晶刚玉砂轮修整试验研究

针对微晶刚玉砂轮修整难以监测和金刚石笔磨损难以量化问题,以金刚石笔修整微晶刚玉砂轮为研究对象,利用功率仪、AE传感器在线监测了修整信号,开展了微晶刚玉砂轮磨削45钢验证试验,并利用超景深显微镜观察了不同修整导程下的金刚笔磨损情况。结果表明:当改变修整导程时,修整力较小和功率仪采集频率较低是造成功率信号变化不明显的主要原因;与修整功率信号相比,AE信号的变化程度明显比功率信号敏感。并且,AE信号的RMS值与磨削表面粗糙度值分布现象非常一致,具有正相关性。修整导程选择(0.14～0.56)mm/r时的金刚石笔表面磨损变化量仅为(0.012～0.022)mm~2,磨损不明显。     

基于超高速磨削的CBN砂轮特性选择

结合超高速磨削的特点,论述超高速CBN砂轮中磨料、结合剂、硬度、浓度、组织的一般选用原则.重点强调超高速磨削砂轮基体的重要性和设计要求以及材料的选择.最后,指出超高速磨削砂轮在超高速磨削中的地位,并指出努力方向.     

曲轴非圆的恒当量磨削厚度磨削运动模型研究

研究了曲轴连杆颈非圆磨削的运动模型，针对模型的复杂计算，按照恒磨除率的原理，提出了切点沿连杆颈表面匀速移动的简化计算方法，分析了简化模型对当量磨削厚度的影响，给出了简化模型的修正计算公式。仿真结果表明，计算公式有较宽的适应范围，可用于数控插补计算。     

超细磨料超硬砂轮精密修锐新技术

介绍几种超细磨料超硬砂轮在线修锐新技术的工作原理及应用特点。     

多孔钎焊砂轮的制备及SiC陶瓷磨削试验研究

基于模压成形和真空固相烧结工艺,选用Cu-10Sn结合剂、经氧化预处理的TiH2钎焊造孔剂、MBD8金刚石磨粒,制备出磨粒把持力大、孔隙分布均匀的多孔钎焊金刚石砂轮（PBDGW）。开展PBDGW与多层钎焊金刚石砂轮（MBDGW）的SiC陶瓷磨削对比试验,从磨削力、工件表面粗糙度和表面/亚表面形貌等方面分析砂轮的磨削性能。试验结果表明：与MBDGW相比,PBDGW磨削SiC陶瓷的切向力下降了8.4%～23.6%、法向力下降了10.2%～38.6%,磨削加工表面粗糙度平均降幅为10.4%;工件表面完整性较好,表面/亚表面的脆性断裂、微观裂纹等缺陷较少。