往复运动速度规划算法对曲线磨削的影响研究

往复加工常见于磨削和刨削等金属切削中,加工过程的平稳性直接影响到产品的加工质量、能源效率乃至机床的寿命。首先探究往复(冲程)运动速度规划对运动过程平稳性的影响,在分析了常见速度规划运动学性能的基础上,针对磨削冲程运动的特点,提出通过改变急动度空间分布来降低柔性冲击对加工表面质量的影响,并设计了两种基于急动度连续的速度规划算法。在此基础上,研究了速度规划算法和磨削力平稳性、加工表面粗糙度和加工能耗间的关系,提出了通过改变加速度空间分布来降低加工能耗的方法。试验结果表明,往复运动速度规划和磨削力平稳性、加工表面粗糙度以及加工能耗均相关,通过改变急动度和加速度空间分布提高了磨削力平稳性和加工表面质量,降低了加工能耗。所提出的Ⅱ型速度规划综合表现优于其他规划,与梯形速度规划相比,切削力波动、加工表面粗糙度和电机驱动能耗均有较为显著的下降。     

磨削冲程速度规划对系统动力学性能的影响

在曲线磨削加工中,砂轮架上下往复运动(冲程运动)的动力学特性直接影响到零件的加工质量和工作能耗,因此,需要研究往复运动的速度规划对动力学性能的影响.首先讨论并提出了连续往复运动的速度规划算法,建立了冲程运动系统的动力学物理模型和数学模型,推导了运动系统的状态空间方程,建立了系统状态空间仿真模型,仿真研究了不同冲程速度规...     

曲线环的磨削加工

圆孔双联齿轮热处理后,一般采用节圆定位夹紧磨削内孔的加工方法,这种方法可以有效地保证齿轮的加工精度。我厂在双联齿轮内孔的磨削加工中,一直采用三段圆弧自定心偏心圆弧夹紧机构进行加工的。偏心圆弧件(我厂称曲线环)的结构如图1所示,其外     

曲线环的磨削加工

圆孔双联齿轮热处理后,一般采用节圆定位夹紧磨削内孔的加工方法,这种方法可以有效地保证齿轮的加工精度。我厂在双联齿轮内孔的磨削加工中,一直采用三圆弧自定心偏心圆弧夹紧机构进行加工的．该机构的核心部件偏心圆弧件（我厂称曲线环）的结构如图1所示,其外圆和端面是定位安装的基准,为保证加工精度,我厂采用直径为2R2的内孔作为工艺基准,以保证外圆和端面的跳动不大于0．005,R为偏心圆弧大端半径,是加工过程必须严格控制是尺寸,精度要求高,要达到ITS的要求,凡为偏心圆弧半径,RI—R—C,是加工过程中间接形成的。三圆弧…     

曲线磨削受力模型建模研究

曲线磨削常用于高强度模具、刀具等轮廓类零件的加工,属于干式磨削,加工过程中的动态磨削力和零件制造性能密切相关.基于切屑分离准则和材料摩擦属性,对曲线磨削中单颗磨粒的受力状态进行分析,建立曲线磨削单颗磨粒的受力模型.针对曲线磨削圆弧砂轮的加工特点,计算砂轮刀尖轮廓微元磨削力,然后通过整个砂轮刀尖圆弧积分,建立砂轮的整体受力模型.在此基础上,设计了曲线磨削试验,用于确定模型参数,并对所建立的受力模型进行检验.试验结果表明,所建立的受力模型磨削力预测效果良好,理论值和试验值的平均偏差在10％左右.     

曲线点磨削中的砂轮法向跟踪研究

将快速点磨削技术引入到曲线磨削过程中,提出了曲线磨削中砂轮对工件轮廓实施法向跟踪磨削的新方法。该方法是在传统的曲线磨床的基础上,增加一个可以使工件相对于砂轮偏转的数控回转轴,实现砂轮对工件轮廓的法向跟踪磨削。在分析磨削运动关系的基础上,建立了砂轮法向跟踪的数学模型,并分别给出了无干涉情况下的完全法向跟踪和有干涉情况下的近似法向跟踪的法向跟踪角的算法。仿真和磨削实验结果表明：这种利用工件偏转来实现砂轮的法向跟踪磨削方法简单有效,能够有效避开砂轮和工件的干涉,提高加工精度和实现对任意复杂曲线轮廓的磨削加工。     

加大冲程曲轴曲拐在专用曲轴磨床上的磨削

自20世纪80年代中期引进德国风冷柴油机生产技术后,我公司主要生产V形八缸风冷柴油机（BFSL413L,冲程为130mm）,后来公司为了满足顾客对产品的需求,又开发生产了加大冲程的V形八缸风冷柴油机（BF8L513L,冲程为140mm）。     

平面凸轮曲线的等线速度数控磨削方法

在极坐标式NC磨床上磨削封闭式凸轮轮廓曲线时，凸轮的半径变化率和砂轮的大直径是影响磨削质量的主要因素。为了解决砂轮干涉及磨削点处线速度变化影响磨削表面粗糙度的问题，提出了极坐标下砂轮磨削点轨迹的等步长插补方法。该方法可用于任何具有C^1连续性的正则曲线。     

瓦楞辊中高曲线的磨削畸变及修正

分析了现有瓦楞辊磨齿设备所磨中高曲线畸变的原因，介绍了一种简单的修正方法，经模拟运行效果较好。     

NURBS曲线实时插补进给速度规划技术研究

为了解决NURBS实时插补进给速度规划过程中所存在的计算量大,实时性不高等问题,提出了离线进给速度规划方法。该方法在非实时周期内完成速度规划任务,并生成进给速度曲线。为了满足机床动力学约束,在规划过程中充分考虑了机床最大加速度和最大加加速度约束。仿真分析表明,该方法能够大幅减小实时插补周期的计算任务量,提高插补的实时性;同时,所规划的速度曲线满足机床动力学要求,具有良好的进给速度平滑效果,有利于提高插补精度。     

数控系统S曲线加减速规划研究

在高速数控加工过程中,为避免机床在启动或停止时出现冲击、超调或振荡等现象,并提高加工效率和精度,提出S曲线加减速规划方法,根据轨迹段的特征,归纳出规划中可能出现的8种S曲线加减速方式。针对每种方式,采用解析式或者迭代法的方法,给出了详细的数学描述,并进行仿真求解。     

基于图像识别的数控曲线磨削在线检测研究

传统的曲线磨床是依靠光学投影来观察磨削状况的,无法采集和处理这些图像信息,也就无法实现在线检测和补偿.而用CCD采集图像,经过处理,就能够实现在线检测和补偿,从而达到更高的精度.首先介绍了在线检测系统的组成和原理.然后着重描述了通过外触发进行图像采集.在此基础上,分析了图像的标定、边缘检测等算法,最后给出了实验数据.结果表明基于CCD的在线检测系统能够满足数字化曲线磨床的精度和速度要求,提高了精度和生产效率.     

用飞升响应曲线法校准磨削温度信号的研究

在记录磨削温度的响应曲线基础上,用动态校准的方法对磨削温度进行估计。即根据所获得的磨削温度脉冲信号的响应曲线经过递推而得到飞升曲线,从而估计出真正的磨削温度。本文用模拟试验检验了飞升响应曲线法的效果并给出了对磨削温度进行实际测量的例子。用飞升响应曲线校准法可对磨削温度作出较精确的估计。     

样条曲线插补速度规划算法的研究

设计了一种适合多种样条曲线（三次样条曲线,Bezier曲线和B样条曲线）插补算法,通过速度控制前瞻缓冲区设置,在保证加工精度的基础上,实现了系统在样条曲线插补过程中加减速处理,改善了插补速度曲线,并满足了机床加减速性能要求。     

数字化曲线磨削中的干涉避让仿真与实验研究

针对数字化曲线磨床加工过程中存在的砂轮与工件、机床与工件的干涉问题,提出了可以避开干涉并得到工件关键点处编程参数的磨削辅助算法。进行了数学建模以进行理论分析,并采用Matlab软件进行了仿真。结果表明,该算法能有效实现基于最佳近似法向跟踪角的法向跟踪曲线磨削。     

渐开线直齿轮磨削台阶处过渡曲线的曲率分析

本文运用平面啮合理论,较为详细地分析了渐开线直齿轮磨削处过渡曲线的曲率,为精确地分析渐开线直齿轮轮齿应力提供了一定的理论基础。     

42CrMo钢磨削淬硬加工中磨削力的研究

磨削力对磨削淬硬层的形成及其质量具有重要影响。本研究在MKL7132X6/12型数控强力成形磨床上对42CrMo钢进行磨削淬硬加工试验。试验结果表明,磨削深度、磨削速度和工件进给速度都是影响切向和法向磨削力的因素,且磨削深度的影响程度最大,工件进给速度最小。切向和法向磨削力会随着磨削深度和工件进给速度的增加、磨削速度的降低而增大。对磨削力比影响程度最大的是磨削深度,最小的是磨削速度。磨削力比会随着磨削速度、磨削深度的增加或工件进给速度的降低而增大。本研究为提高磨削淬硬加工质量提供了依据。     

精密曲线磨削过程中图像在线检测的去噪技术研究

通过将景深技术、光源和滤镜技术相结合,辅以正确的投射方式,从源头上消除了精密曲线磨削过程中的噪声影响,保证了图像采集的质量.实验表明,经该方法处理后工件边缘曲线的提取精度可以达到1μm以内,能够保证磨削点的精确提取和砂轮磨损的动态补偿,该精度是用纯粹的图像去噪算法很难达到的,且去噪精度不随环境因素的改变而改变.     

基于视觉的毛坯件磨削路径规划方法

以某型号刹车片支架为研究对象,对不规则曲线磨削路径规划进行了研究,提出了一种基于视觉的毛坯件磨削路径规划方法。分别对刹车片支架的毛坯件与标准工件图像进行图像处理,将等参数步长法与等弦高误差法相结合,对毛坯件与标准工件的一条边缘进行离散,且将得到的图像坐标系下的离散点变换至世界坐标系下。对世界坐标系下的离散点进行三次样条插值与拟合,通过对比确定毛刺部分,进而判断毛刺高度,确定磨削路径。所提出的基于视觉的毛坯件磨削路径规划方法为毛刺判别与不规则路径规划提供了解决方案,并为进一步实现机器人自动化磨削提供了技术支持。