曲轴连杆颈磨削运动模型的研究

在以曲轴连杆颈中心为原点的坐标系中，对切点跟踪法磨削曲轴连杆颈过程，进行运动分析，建立数学运动模型，提出对C轴和X轴的进给补偿数学模型，并讨论了曲轴弹性变形量的计算方法。     

切点跟踪磨削法中工件的刚度误差分析及其补偿

采用切点跟踪磨削法加工曲轴类零件时,曲轴的刚度误差是造成加工误差和影响磨削效率进一步提高的主要原因之一。为了采取恰当的误差补偿策略来减小或消除刚度误差的不利影响,分析了切点跟踪磨削法磨削曲轴连杆颈时曲轴不同方向上的弹性位移对加工精度的影响规律,并由此建立了曲轴刚度误差补偿的数学模型;同时给出了测定磨削过程中曲轴弹性变形量的一般方法。     

切点跟踪磨削法磨削曲轴零件的若干问题探讨

分析了曲轴零件的切点跟踪磨削法的磨削运动特点，建立了恒磨除率磨削条件下连杆颈加工的数控2轴联动的数学模型；分析了由于砂轮半径变化带来的加工误差、数控插补误差。     

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.     

切点跟踪曲轴磨床磨削力的计算公式分析

比较了几种普通内外圆磨削力的计算公式,选择了合适的计算公式作为研究对象,根据切点跟踪磨削的特点,修正了特征参数,对推导出切点跟踪曲轴磨床磨削力的计算公式进行了分析。曲轴切点跟踪磨削时磨削切点位置是在不断地变化,采用常用的内外圆磨削力公式已不能满足实际应用。研究表明,通过修正参数可以拓宽常用内、外圆磨削力公式的应用范围,在进行定性分析时,可以进行合理的估算。     

曲轴连杆颈圆度在线检测与补偿研究

研究了一种适用于切点跟踪法磨削曲轴的圆度在线检测与补偿方法,针对连杆颈偏心运动特征提出基于V形基准块、自适应伸缩随动支撑架的圆度检测机构,以自适应支撑架的被动伸缩与摆动抵消连杆颈检测过程偏心运动,实现V形基准块上测量探头与连杆颈的连续、可靠接触.从运动学角度分析了检测过程探头测量角的变化规律,并通过V形基准测圆法微变等效模型求解连杆颈圆度数据.基于切点跟踪法曲轴磨削运动模型建立了连杆颈圆度偏差补偿函数,继而实现连杆颈圆度偏差的在线测量与实时补偿.圆度检测机构几何模型的仿真结果与理论分析相一致,实验室构建的测量装置样机以及曲轴磨削试样检测数据验证了所研究圆度在线检测与补偿方案的正确性和有效性,表明其在曲轴精密磨削应用中具有良好应用前景.     

曲轴磨床切点跟踪运动分段多项式逼近研究

根据切点跟踪曲轴磨床的运动特点,介绍了建立数学模型的过程。通过由西门子软件指令所需参数对运动过程中的轨迹点进行分段多项式逼近,给出了分段多项式的逼近算法,求得了在不同的分段条件下的逼近误差。在不同的条件下,可以选取不同的数据点间隔,在一定精度要求的前提下,尽可能地减少分段数,以降低在数控加工时所占的内存,并在相同插补周期下提高数控加工时的控制精度。     

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。     

恒转速曲轴切点跟踪磨削表面粗糙度的研究

通过恒转速曲轴切点跟踪磨削的运动学方程,结合基于磨削深度与弹性形变的磨削表面粗糙度计算模型,对不同磨削深度下的曲轴连杆颈表面粗糙度进行了求解计算。计算结果表明,曲轴转角及磨削深度对工件表面粗糙度值存在影响差值,揭示了曲轴连杆颈表面粗糙度值的变化规律,为今后恒转速曲轴切点跟踪磨削的表面粗糙度分析提供了理论依据。     

切点跟踪磨削法运动模型的研究

按磨削点在连杆颈上匀速运动的原则建立了切点跟踪磨削法的运动模型,提出了通过坐标转换把曲轴切点跟踪磨削转换成按普通外圆磨削状态来进行分析的新思路,从运动学的角度分析了切点跟踪磨削法对加工误差的影响,探讨了切点跟踪运动对当量磨削厚度和磨削力的影响及变化规律,给出了数控补偿量的计算公式和修正后的运动模型。     

曲轴非圆磨削四点刚度法的力变形计算

采用非圆磨削加工曲轴可在一次装夹完成主轴颈和连杆颈的磨削.在加工曲轴的连杆颈时,由于曲轴不同方向的刚度并不相同,加工过程中不同方向的误差也不相同;多拐曲轴的长度比较长,属异形细长轴,因此受力变形不仅影响加工精度,也是影响磨削效率进一步提高的主要原因之一.采取四点法测定曲轴刚度,找出弹性位移对加工精度的影响规律,可准确地得到曲轴的刚度模型,并进一步确定工件的弹性变形,对加工进行预补偿,提高工件的加工精度和效率.     

曲轴切点跟踪磨削法控制误差分析研究

切点跟踪磨床通常采用直线电机带动砂轮架跟踪围绕主轴颈中心旋转的工件磨削曲轴连杆颈.研究从尺寸精度出发,推导出工件和砂轮架的位置关系式以及砂轮架进给速度和加速度的表达式,分析了砂轮架直线电机不同的插补周期和工件不同的转速对砂轮架速度、加速度以及对连杆颈圆度的影响,不同的工件最小分度角对连杆颈圆度的影响,为选择数控系统参数提供参考.     

砂带随动研磨曲轴连杆颈运动模型的理论研究

砂带随动研磨技术是针对曲轴、凸轮轴、偏心轴等复杂曲面零部件的研磨加工而提出的.在研磨过程中,其运动复杂并且难以控制.虽然该技术已经广泛应用于复杂曲面零部件的研磨加工,而且常常是直接影响复杂曲面表面质量的最终精加工手段,但是对机构运动模型以及误差的分析都比较少,因此笔者主要对砂带随动研磨曲轴连杆颈的运动模型以及由其带来的...     

提高曲轴磨削精度的几何误差补偿技术

针对精密曲轴磨削(连杆颈)加工中存在的精度问题,利用随动磨削数控机床运动的数学模型推导出理想的砂轮磨削轨迹的求解方程.利用多体系统理论推导出从机床-工件分支与机床-刀具分支的坐标转换方程、曲轴磨削的精密加工方程,进而将随动磨削加工数学模型与多体系统的误差补偿技术相结合,研究了理想数控指令的生成方法,并用精密迭代的方法求解出误差条件下精密加工数控指令.修正后的指令可以在曲轴磨削生产当中保证曲轴(连杆颈)的表面加工质量,达到了精密曲轴磨削的精度要求.     

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。     

切点跟踪磨削法磨削力计算模型分析

在切点跟踪磨削过程中,结合磨削切点在工件和砂轮表面的运动方程,通过对砂轮与工件之间弹性变形的分析得到其接触弧长,同时通过对单颗磨粒的受力分析得到了砂轮与工件之间的磨削力的计算模型,并通过磨削实验对磨削力计算模型的可靠性进行了验证。MATLAB计算结果表明,切点跟踪磨削中磨削力角的变化呈现出周期性,随磨削深度的变化呈现出非线性。不同磨削深度下的磨削实验验证了切点跟踪磨削法磨削力计算模型的可靠性和正确性。     

切点跟踪磨削法加工误差分析

采用切点跟踪磨削法磨削曲轴连杆颈时,曲轴回转轴(c轴)与砂轮进给轴(x轴)的联动误差、曲轴在磨削力的作用下沿磨削点法向的弹性位移、砂轮实际半径与砂轮理论计算半径的差值、砂轮中心与曲轴回转中心的安装高度误差、磨削力对曲轴回转中心的力矩随曲轴转角的变化等因素,都会对磨削加工后的连杆颈产生尺寸误差和圆度误差。通过数字仿真和试验,分析了上述因素对加工误差的影响程度及变化规律,并提出了相应的误差补偿模型。     

曲轴非圆磨削运动中动态误差及补偿

动态误差是影响曲轴非圆磨削加工精度的主要因素,动态误差补偿可实时修正磨削过程的各种误差,保证补加工工件的加工精度.通过分析曲轴非圆磨削过程中动态误差产生的原因,对非圆磨削中数控系统的伺服滞后误差进行了定量分析,并对以恒线速度为基础的运动模型进行了仿真计算,计算结果表明,伺服滞后误差严重影响加工精度,且数控系统的调整只能减少伺服滞后误差,不能消除伺服滞后误差.提出了采用神经网络预测曲轴非圆磨削过程的误差,并对补偿数据进行必要的延迟处理后进行相应的补偿,以解决在线测量的角度偏差.通过离线测量加工试验表明,采用径向基函数网络较好地解决了曲轴非圆磨削过程中的误差补偿.     

曲轴连杆颈圆度在线检测及补偿磨削

运用补偿法使现有国产ＭＢ８２６０Ａ曲轴磨床加工曲轴连杆颈的圆度有显著改善。试验结果表明，本文提出的补偿方案及研制的补偿系统可使工件圆度误差值减小３０％以上。     

曲轴复合车削的工件变形分析

复合车削曲轴连杆颈时,曲轴在切削力的作用下会产生弹性变形,这会使切削加工后的曲轴连杆颈相位产生误差,如果误差过大,将会使工件报废.因此必须首先分析相位误差的特点,而后在此基础上进行补偿.为研究曲轴在复合车削加工时的变形,在受力分析的基础上.研究了切削力产生的加工误差变化规律,并用ANSYS计算了曲轴在加工过程中不同工况...