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。     

数字控制凸轮轮廓磨削

我厂购买了日本日平公司（NIPPEITOY，AMACorporation）制造的3LN－32数控凸轮磨床，该机床的主要特点为：不采用靠模凸轮仿形，而是以CNC控制工件主轴转速（。轴）和砂轮进给轴（X轴）的同步运动实现凸轮廓形磨削。磨削配用了CBN砂轮，这样不仅减小了因砂轮磨损而造成的凸轮轮廓误差，而且因不再采用摇摆工作台而增大了工件空间还可使用各种刚性支承的固定中心架。更换加工产品时只需要输人凸轮的加工数据及相应有关数据即可，该机床可内存30种凸轮的加工数据并可随时调用。现将更换新凸轮加工的全部数控程序编程过程（具体数据）…     

凸轮轴数控磨削工件主轴转速优化建模与实验研究

根据凸轮轴X-C轴联动恒线速度磨削加工数学模型,建立了砂轮架进给位移与速度、凸轮工件主轴转速的理论方程。根据数控凸轮轴磨床加工能力的约束条件,对砂轮架进给中速度、加速度或加加速度值超出限定值的凸轮转角区间,通过积分反求方法求解出相应转角区间工件主轴所允许的转速值,并以该段转速值替换对应的转角区间上凸轮轴恒线速度磨削时理论转速值。对优化计算前后的工件主轴转速曲线进行了凸轮轴磨削加工实验。实验结果表明：采用优化后的凸轮工件主轴转速进行加工,相比于恒线速度理论转速加工,其升程最大误差与最大相邻误差减小,工件表面粗糙度降低,提高了凸轮轴高效精密磨削加工质量。     

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.     

机车发动机用凸轮轴非圆磨削凹弧段轮廓重构方法研究

在分析带有凹弧段的机车发动机用凸轮轴的加工难点的基础上提出了一种凸轮轴磨削新工艺,即采用大小砂轮配合磨削凸轮轴轮廓。为了避免大砂轮磨削时对凹弧段产生干涉, 对比研究三次多项式、五次多项式曲线重构方法,仿真实验分析了两种重构曲线轮廓磨削运动规律,结果表明,五次多项式重构曲线轮廓磨削对机床头架、砂轮架的伺服跟踪性能要求较低,且磨削运动规律曲线较平滑。磨削试验验证了仿真分析的正确性,表明采用基于五次多项式凸轮轴轮廓重构的凹弧段磨削新工艺具有一定的可行性,在保证凸轮轴磨削轮廓精度的同时提高了磨削加工效率。     

学习控制功能在数控凸轮轴磨床上的应用

为保证数控凸轮轴磨床中凸轮的轮廓精度,采用了砂轮架随动的磨削方法;针对控制轴对动态精度的高要求,介绍了使用FANUC数控系统的学习控制功能;应用结果表明,学习控制功能在数控凸轮轴磨床上应用之后,能使机床的运动精度在原有的基础上得到进一步的提高;目前德国JUNKER公司生产的数控随动曲轴磨床和凸轮磨床都运用了这一项技术,应用前景十分广阔。     

联邦德国FN3CNC凸轮轴磨床结构简介

FN3CNC凸轮轴磨床是联邦德国富土纳(Fortuna)机器厂生产的新产品,它取消了工作摇台及靠模加工凸轮的的传统方法,采用计算机数字控制砂轮架和工作台进给及工件头架的回转,集精密、高效率、柔性于一身,使凸轮轴磨削提高到一个新水平。     

凸轮磨削动态特性对磨削质量的影响

凸轮磨床磨削凸轮的工作原理，是利用靠模和凸轮工件共同固定在磨床主轴0上作与速圆周运动（见图1）。由于弹簧作用，靠模始终与一固定铁轮O’相切，使磨床主轴O对O1轴按一定规律摆动。砂轮沿水平方向进刀，直到凸轮基圆磨到设计尺寸为止。由于凸轮磨削时，在凸轮不同型面上相对运动速度和受力状态不同，形成了凸轮摩削的特殊动态特性，它对磨削质量──凸轮的加工精度及表面质量，尤其是凸轮升程精度产生明显影响。一、磨削凸轮不同型面上的相对运动速度分析为了简化运算，根据反转原理，可以假定凸轮轴固定不转，砂轮及机床绕凸轮轴作反…     

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。     

凸轮轴磨削加工升程误差测量及抑制方法分析

凸轮轴的升程误差是评价其轮廓几何精度及表面磨削振纹的重要指标。在数控磨削加工工艺条件下发现,六缸四冲程货车YC6108凸轮轴的升程误差不符合要求。因此,从工件、夹具、工艺参数、冷却液、砂轮半径、金刚笔、中心架、顶尖、尾架和检验等方面分析了凸轮升程误差的抑制方法。经实测验证,提出的抑制方法能够确保凸轮型线满足公差要求。研究成果对于凸轮轴相关零件的工艺分析和质量控制具有一定的借鉴意义。     

凸轮磨削加工CNC系统的关键技术

本文对凸轮磨削加工 CNC系统的关键技术进行了研究 ,通过对凸轮表面轮廓的 B样条曲线拟合 ,提出了砂轮和工件 (即凸轮轴 )的运动模型 ,以及二者的联动算法。     

凸轮切点跟踪磨削过程振动分析

切点跟踪磨削是提高汽车凸轮制造精度的一种重要加工手段。某型号凸轮磨削时发现砂轮架切点跟踪时机床振动噪声较大,并且对凸轮磨削质量有很大的影响。本文针对该磨床工作过程中出现的砂轮架振动过大、噪声较大等问题通过对砂轮架模态测试、响应测试、砂轮架各工况下振动测试等原型试验方法,探明砂轮架非正常工作的根本原因与解决方案。     

凸轮磨床及其加工工艺系统误差对凸轮磨削精度的影响和减小误差的措施

对已有的凸轮磨床进行分析,探讨凸轮加工误差的来源,对这些误差进行了分类,在磨削加工的加工误差中既有机床结构误差、,也有系统加工工艺误差,控制系统产生的误差等。着重研究了磨削加工中由于砂轮半径变化、X轴对刀误差、C轴对刀误差引起的凸轮轮廓偏差,还有通过建立几何模型,从数学角度说明了由此造成的影响,并对如何减小这类误差提供了解决措施,最后对凸轮与砂轮磨削时的弹性形变对凸轮加工精度地影响做了一定的分析。     

凹面轮廓凸轮轴成形磨削工艺研究

分析带有凹面轮廓的凸轮轴(简称凹面凸轮轴)数控磨削加工难点,提出采用大砂轮与小砂轮复合数控成形磨削凹面凸轮轴新工艺。给出了小砂轮半径的计算公式,通过计算凹面轮廓的最小曲率半径,对比判断是否需要切换砂轮。详细分析了大砂轮与小砂轮复合数控成形磨削凹面凸轮轴新工艺过程,并在CNC8325B全数控凸轮轴超高速复合磨床上进行了高速磨削加工实验,实验结果表明,该工艺方法可以实现凹面凸轮轴轮廓的磨削成形加工,满足了加工精度要求。     

凸轮磨削力对X-C联动位置影响研究

为了控制凸轮加工中的轮廓误差,高效、高精度地提高凸轮的廓形精度,研究影响X-C两轴联动的伺服跟踪效果。通过对凸轮轴及砂轮的受力分析,寻求磨削力对于X、C轴跟踪位置的影响关系,提高X-C联动跟踪位置的准确性。分别建立了X轴、C轴的力-变形关系数学模型,对于分析两伺服轴的跟踪位置误差提供了理论依据,以便达到很好的控制凸轮轮廓误差的目的。     

凸轮轴制造技术研究综述

针对发动机上凸轮轴的应用情况,重点介绍了整体式凸轮轴和组装式凸轮轴的制造现状及关键技术.整体式凸轮轴中凸轮的磨削效率及加工精度有待进一步提高;组装式凸轮轴构思新颖,但凸轮与芯轴的连接技术、凸轮精密成形、装配技术与设备等关键技术问题有待进一步研究.     

曲轴、凸轮轴精加工生产线国产化解决方案

曲轴、凸轮轴是汽车发动机中的关键零件,国内每年的需求量可达上千万根。其中凸轮轴主轴颈、凸轮型面和轴端的精密磨削是凸轮轴加工中关键工序,它直接影响发动机的性能和效率。过去在工业生产中,凸轮轴主轴颈、轴端的精密磨削加工一般都由普通外圆磨床分多工序加工,加工效率低,     

无轴向进给齿轮磨削运动及其蜗杆砂轮形状分析

基于相错轴斜齿圆柱齿轮传动直线接触原理,可以形成一种新型蜗杆传动形式。论述了基于这种原理的蜗杆砂轮磨削圆柱齿轮实现无轴向进给磨削的方法及其机床构成和所需要的运动及其相对关系,分析了完成磨削所需要的各种运动及其实现方法。给出了机床调整方法和蜗杆砂轮的基本几何形状设计计算方法与公式。理论分析结果表明,通过正确合理的设计可以实现对圆柱齿轮的无轴向进给双面或者单面精密磨削加工,具有机床结构简单、磨削效率高的特点。     

凸轮恒磨除率磨削的转速曲线优化

凸轮是复杂的非圆零件,加工过程中,瞬时速度和加速度剧烈变化会降低加工品质。推导了恒磨除率变速磨削数学模型。基于恒力磨削的思想,得到了凸轮C轴变速恒磨除率公式。在此基础上,运用最小二乘法对凸轮轮廓数据进行多项式拟合,得到平滑的凸轮转速曲线和砂轮进给速度曲线。仿真结果表明,该方法能够使磨除率保持近似恒定的同时,还得到平滑的旋转轴转速曲线,并大幅减小C轴的加速度,从而提高凸轮轴磨削精度。     

北京第二机床厂新产品简介

一、MK1320E型数控外圆磨床这是具有连续轨迹控制的外圆磨床,能进行切入、纵向、推面,端面、圆弧、鼓形等磨削加工以及具有砂轮表面、端面、圆弧角的修整功能.控制系统备有固定的加工程序,能自动完成上述各种磨削和修整循环。机床设有。轴砂轮架进线)、z轴江作台进给)两个数控轴,采用西门子公司1FT5系列交流三相永磁伺服电机驱动,通过精密滚珠丝社直接拖动沿鞍、工作台,结构紧凑。机床纵横导轨采用高精度浅油模整体动压轴承,砂轮修整器安装在工作台上,可利用x轴和z轴的数控精度,对砂轮表面进行精密修整。尾架采用高精度的导轨移动式尾架,…