一种计算曲轴非圆磨削中连杆颈受力变形的方法

采用非圆磨削加工曲轴连杆颈时,其圆周方向上各异的刚度系数造成不同转角处连杆颈的变形量各不相同,如不进行补偿将对工件的形状精度产生较大影响。一种曲轴连杆颈受力变形计算方法是通过测定连杆颈上相互垂直的四个点分别受指向其中心的力作用时曲轴的刚度,按照力的分解与合成原理来计算连杆颈位于任意角度、受任意力时的受力变形。采用该方法可以准确、便捷地计算出连杆颈在非圆磨削过程中的受力变形量,使得根据变形大小修正砂轮中心位移的误差补偿策略能真正适用于生产环境,进而保证了非圆磨削曲轴连杆颈的磨削精度。     

基于SAPSO-GA算法的高速曲轴随动数控磨床几何误差辨识方法

以某型数控曲轴磨床作为研究对象,对其结构和运动进行分析,推导出曲轴磨削时理想的砂轮轨迹方程。根据多体系统理论建立含有误差参数的模型,并推导出机床-工件和机床-刀具的运动链位置矩阵,得出机床精密加工的约束方程。对磨床的几何误差进行研究,建立几何误差模型。为快速、准确辨识出各项几何误差,提出一种混合SAPSO-GA算法。通过对比球杆仪测量补偿前后的运动轨迹,分析补偿效果。结果表明:所提方法提高了辨识准确性,通过补偿大大提高了曲轴随动磨床的加工精度。     

曲轴支承颈的轴径误差对压力机精度影响分析

在曲轴的曲柄颈磨削时,由于采用"V"型块定位夹持方式,使曲轴支承颈的轴径偏差所产生的定位误差直接影响了曲柄半径的长度误差,从而对双点压力机的精度产生影响,即造成滑块倾斜.     

定子曲线精密磨削数控技术的研究

定子曲线的磨削质量主要受工作台的运动精度和磨削点线速度的影响。为了提高工作台的运动精度，采用光栅尺对工作台的综合误差进行在线检测，并进行实时补偿；为了保证磨削点线速度恒定，采用变频器实时调整砂轮转速；同时对砂轮半径进行补偿，以保证工件的轮廓精度。实际的加工结果获得了满意的磨削质量。     

支承偏移的轴承套圈定位误差及补偿方法分析

提出一个关于测力传感器变形引起的定位误差补偿方法。针对磨削轴承套圈的电磁无心夹具,在前后两个支撑上分别安装测力传感器,当支撑径向定位轴承套圈时,测力传感器精确测量轴承套圈所受支撑力并发生相应偏移。通过分析无心磨削支撑与工件的位置关系和定位误差的变化规律,推导出测力传感器受力变形导致支撑发生偏移引起的定位误差的计算公式,并提出通过控制砂轮架进给的方法补偿定位误差。结果表明：测力传感器变形会影响套圈的加工精度,此方法能够补偿该定位误差。且通过对比补偿前后的磨削时间表明,此方法能提高轴承套圈外圆磨削效率。     

精密外圆磨削圆柱度在位测量与补偿工艺

圆柱度是评价轴类零件加工精度的重要指标,通过对精密轴类零件外圆磨削过程中圆柱度误差产生机制的研究,获得适用于精密外圆磨削的圆柱度误差在位测量工艺,并实现可视化定量在位补偿,大大提高了传统外圆磨削的精度和效率,减轻了对操作者经验的依赖程度。     

凸轮轴磨削的误差补偿新研究

介绍了凸轮轴磨削的数学模型，提出了当量磨削厚度误差补偿技术，对运动模型进行修正，以保证磨削过程中任意时刻的当量磨削厚度相等。首先由误差补偿模型得出叠加于砂轮架上的位移修正量，再将这一修正量通过砂轮架与头架的联动关系叠加到头架的角速度修正量，从而实现了恒金属去除率磨削，提高了凸轮轮廓的加工精度。     

非球面垂直磨削法的砂轮误差分析与实验研究

针对垂直磨削法中砂轮误差对超精密磨削非球面加工质量的影响,通过对多种砂轮误差的逐一理论分析,阐述了各种砂轮误差对非球面磨削加工质量的影响状况,并对部分砂轮误差进行校正和补偿,以提高磨削加工质量。最后,通过非球面磨削加工实验验证了砂轮误差补偿的正确性。该研究为非球面超精密磨削加工中砂轮误差的补偿提供技术参考。      

基于机器视觉的曲轴圆度误差评定

针对曲轴圆度测量效率低、稳定性差等现状,提出一种基于机器视觉的测量方法。首先,搭建视觉平台采集图像;其次,进行预图像处理并运用亚像素手段提高边缘精度,经三维重构复现圆周;然后,提出曲轴圆度误差视觉评定方案,并通过倾斜校正和回转误差补偿提高测量精度;最后,进行曲轴圆度误差测量对比实验。结果表明：视觉评定结果与三坐标测量机测量结果相比均值误差为6 μm,可实现曲轴圆度误差测量,且更加稳定。     

曲柄半径误差建模及影响因素研究

结合曲轴在加工过程中的综合受力,利用有限元仿真方法对曲轴各轴颈轴线在加工过程中的弹性变形进行了研究。根据随动磨削中曲轴及砂轮的运动情况,建立了曲轴曲柄半径误差分析模型,并通过MATLAB软件分析曲轴受力变化与曲轴曲柄半径缸间差异之间的影响关系。理论表明,增大顶尖力或减小磨削力有利于减小曲柄半径缸间差异。最后,通过验证实验证明了曲柄半径误差分析模型及理论分析的正确性。同时,考虑到磨削力变化对曲轴轴颈表面质量的影响,优先选择优化顶尖力以降低缸间差异的方法。     

非球面超精密磨削误差建模与补偿研究

为提高课题组自研的超精密磨床加工精度,基于多体系统理论,运用齐次坐标变换原理,分析该超精密磨床37项几何误差来源,对非球面超精密磨削的综合误差建模。超精密磨床的多项几何误差元素已在制造阶段标定、补偿,取砂轮对刀误差和砂轮轮廓半径磨损误差作为主要面形误差来源,分别推导其对综合误差的传递函数,分析误差辨识方法,建立误差修正补偿模型,提出基于直接补偿的点补修正法。试验结果表明：建立的综合误差模型正确,根据误差辨识方法和修正补偿模型,修正误差后面形误差显著降低,有效提高面形精度。     

基于BP神经网络的磨床力误差补偿方法

为建立磨削加工参数与磨削力导致的力变形误差之间的关系模型,提出基于神经网络的力误差建模和实时补偿方法。建立经遗传算法优化的BP神经网络以表征磨削参数与磨削力的关系;运用有限元方法对零件进行力学分析,建立磨削力与力变形量的关系模型;建立加工参数与切削力误差映射模型,预测误差补偿量,进行实时补偿。实验结果表明:该切削力误差模型准确有效,具有较高的应用价值。     

曲轴数控磨削系统的软件设计

本文在讨论了华中Ⅰ型磨削削数控系统平台体系结构的基础上，针对曲轴颈加工的专用特点，构建出曲轴轴颈磨削数控加工系统，并着重对砂轮修整和自动半径补偿以及恒定线速度控制的软件实现做了具体讨论。     

磨削加工的动力学模型与误差修复

本文建立了磨削加工工艺系统的动力学模型，并对磨削加工的误差修复进行分析。指出磨削系统是动态系统，目前制造工艺学中建立在即时系统基础上的“误差复映规律”与实际并不相符，并给出了磨削加工过程新的误差修复规律。     

大口径方形非球面镜的高效磨削技术研究

本文基于X/Y/Z三直线轴平面磨床,研究了圆弧砂轮应用于大口径方形非球面镜的平行磨削新技术,介绍了圆弧砂轮平行磨削的机理、重点解决了砂轮形状误差在线检测、元件面形误差在线检测与误差补偿等关键技术问题.以430 mm×430 mm非球面镜为样件,进行了多轮高效精密磨削工艺实验,面形精度PV均值为4.2μm,表面粗糙度约0...     

大型船用曲轴磨床的有限元分析及优化设计

大型船用曲轴的重量及体积庞大,磨削精度要求很高,而曲轴磨床刚度对磨削精度影响很大,因此,能够仿真解析和改善磨床的刚度尤为重要.基于Pro/E的子模块--Pro/MECHANICA有限元分析软件,建立了大型曲轴磨床整体模型,并对磨床进行了静态刚度计算及优化设计,最终得到了既能够减轻磨床质量,降低生产成本,又能够改善磨床刚度,提高加工精度的优化结果.从而为提高大型曲轴磨床的加工精度,获得更佳设计方案提出了思路.     

曲轴连杆颈磨床液压自动分度装置设计

根据曲轴工作的特点,讨论了提高曲轴连杆颈的表面磨削质量和尺寸精度的措施,提出了曲轴连杆颈精度的好坏会直接影响汽车发动机的质量和使用寿命,分析了曲轴连杆颈磨床液压自动分度装置的设计方案,针对曲轴表面质量和尺寸精度的要求,介绍了一种曲轴磨床自动液压分度装置的结构设计,适用于各种规格曲轴尤其是较大规格曲轴的加工,可以提高曲轴加工的相位精度,提高分度装置的稳定性以及加工效率,并且优化了设计方案。     

可任意分度的大型曲轴连杆颈磨削夹具设计

阐述了大型曲轴连杆颈在磨削时所采用的相位分度定位和夹持技术的重要性。详细介绍了可任意分度的曲轴连杆颈磨削夹具的设计思路和结构特点。通过对实例的分析,设计了一种可加工各类规格曲轴的夹具。新型夹具提高了在曲轴连杆颈加工中的偏心调整以及相位分度的精度,从而提高了曲轴生产的效率。     

基于轮廓误差分离的数控随动曲轴磨床性能分析

为寻找合适的误差分离方法，以数控曲轴随动磨床为性能分析对象，将影响曲轴连杆颈轮廓误差的因素分为随动因素和非随动因素；描述曲轴随动磨削的基本原理以及曲轴连杆颈轮廓生成的精确建模方法；提出将轮廓误差分离为随动误差和非随动误差的方法；通过试验数据分析得出数控随动曲轴磨床的性能评价结论。提出的轮廓误差分离方法，为数控随动磨床的性能评价提供方法指导，为误差源识别提供判断依据。     

立式磨削工艺系统建模方法及仿真研究

为研究磨削行为和磨削误差,提出以立式磨削工艺系统为分析对象的误差分析模型。该模型由转台、工件、砂轮、主轴等零部件组成。分析转速比、工件初始圆度误差相位、磨削时间和主轴回转误差对磨削精度的影响规律。结果表明：该系统能预测磨削行为和磨削误差;当转速比为整数时,磨削精度随着转速比的增大而提高;当转速比不是整数时,变化情况更加复杂;工件初始圆度误差的相位对最终的加工圆度不会产生影响;随着磨削的进行,工件圆度误差开始降低得很快,随后降低趋势逐渐变缓;在主轴误差的组成频率中,3阶误差导致的圆度误差最大,2阶误差导致的圆度误差最小。