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.     

圆度补偿在曲轴磨床上的应用

以曲轴磨削加工表面形状误差为研究对象,针对曲轴工件自身刚性极差,在装夹应力、磨削作用力因素影响下,对在加工过程中其弹性变形对连杆颈圆度误差而产生的圆度问题进行探讨,重点论述磨床圆度补偿功能对曲轴加工质量作用。     

考虑工件变形因素的曲轴磨削轨迹建模研究

根据曲轴切点跟踪磨削的基本运动模型,分析影响曲轴连杆颈圆度误差的因素,建立考虑工件变形因素的曲轴连杆颈磨削轨迹模型,并以生产实例结合理论分析进行说明。通过对已加工曲轴连杆颈进行了圆度误差的测量,推导曲轴弹性变形量的函数,进而建立实际误差补偿模型,以提高待加工曲轴零件的精度。     

曲轴连杆颈圆度准在线测量与补偿系统

提出一种曲轴连杆颈圆度准在线测量与补偿系统,依据随动过程连杆颈中心与砂轮中心距离恒定的运动特征设计基于砂轮同心摆臂、V形基准块的圆度测量机构,通过摆臂自重力实现连杆颈偏心旋转驱动下的跟随扫描,采用柔性牵引索实现磨削过程V形基准块对连杆颈的捕捉与分离操作,继而实现连杆颈圆度状况的准在线测量。从运动学角度分析V形基准块中线上测量探头的扫描角与随动磨床引导轴转角位置的精确几何关系,通过微变等效模型建立从探头位移信号求解圆度偏差信号的方法。在MQG1000型数控曲轴随动磨床上的应用测试以及JL4G15D型曲轴试样的圆度分析数据表明,所研究准在线测量与补偿系统具有结构紧凑、检测效率高、连杆颈圆度补偿效果好的特点。     

曲轴连杆轴颈圆度加工过程的转速优化

曲轴是发动机的关键零部件之一,目前曲轴连杆轴颈的圆度加工多采用铣削工艺来实现。制造技术不断高效化和高速化的发展,对曲轴加工提出了挑战。文中以分析曲轴转速与铣刀盘加速度的关系为基础,进而建立铣削过程中相关运动方程,应用Matlab软件中对曲轴旋转的各参数之间的关系进行了分析,实现了对曲轴连杆轴颈圆度加工过程的优化,得到曲轴连杆圆度加工过程中的最优曲轴转速,使得单周期加工效率提高了17.52%。     

曲轴连杆颈圆度误差的测量与评定方法研究

曲轴轴颈圆度是评价曲轴合格性和加工精度的一项重要指标。针对曲轴综合测量过程中连杆轴颈沿主轴颈公转运动,导致连杆轴颈的检测数据无法直接用于圆度误差评定的问题,建立基于运动坐标系的圆度误差检测模型,实现了连杆轴颈检测数据转换处理。同时,深入分析用于圆度误差评定的3种最小二乘法的适用条件,结合采样数据的特点实现了连杆轴颈圆度误差的高精度检测。以某型号发动机曲轴为例进行大样本误差检测试验,并与最小区域评定结果进行对比,偏差在1μm以内。数据分析表明了所提出的曲轴连杆轴颈圆度误差检测方法理论上的正确性及工程实践的可行性。     

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.     

两点法在曲轴圆度误差测量中的应用

采用误差分离技术,将经典三点法演化为两点法,对曲轴轴颈圆度误差进行实时在位精确测量。实现曲轴轴颈圆度误差和工件主轴回转运动误差的有效分离,去除了工件主轴回转运动误差对圆度误差的影响,对系统的测量精度及测量误差做了详细分析。     

曲轴连杆颈圆度误差跟踪测量方法研究

对曲轴连杆颈非圆磨削过程中圆度误差的在线跟踪测量方法展开研究,推导了测量系统跟踪运动方程和满足均匀采样的约束条件。提出了运动状态下三点跟踪圆度误差分离方法将圆度误差和系统误差进行分离,开发了基于LabVIEW的在线测量系统,并通过试验验证了曲轴连杆颈圆度误差在线跟踪测量方法的正确性。     

曲轴磨削误差分析与精度控制方法

基于有限元和Matlab分析方法,建立重构曲轴磨轨迹的数学模型。基于该模型,计算主轴颈的直径、圆度以及圆跳动,分析影响主轴颈磨削精度的因素,从而实现曲轴磨削精度的准确控制。理论分析表明,重力对曲轴的加工精度影响很小,顶尖压力主要影响曲轴的圆跳动,中心支架压力主要影响曲轴的直径,重力、中心支架压力与顶尖压力不影响曲轴圆度的加工精度。最后通过曲轴磨削实验验证了曲轴磨削轨迹模型和理论分析的正确性。     

基于曲轴轮廓误差分析的随动磨床轴性能预测

发动机曲轴生产线要求曲轴随动磨床具有高可靠性和高精度稳定性.基于现场曲轴轮廓误差数据,分析得到其与随动磨床轴位置控制误差的对应关系,对于随动磨床轴的性能预测和可靠性维护具有重要意义.首先给出由随动磨床轴位置控制误差计算曲轴轮廓误差的方法.其次提出基于变分模态分解的曲轴轮廓误差分析方法.最后通过磨削实验采集和测量误差数据...     

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。     

切点跟踪数控曲轴磨床的研究与开发

采用切点跟踪磨削技术研制高速、高效和高精度的数控磨床,已成为曲轴磨削加工总体技术发展的趋势.对切点跟踪数控磨床设计的关键结构部件进行研究与开发,基于西门子840D数控系统对数控曲轴磨床加工控制软件的开发进行研究.     

常用高精度测量仪测量圆度误差分析

为了研究如何根据现代化生产需要,选择合适的高精度测量设备,现用ADCOLE测量仪、圆度仪和三坐标测量机,就曲轴的圆度进行测量,并进行误差来源分析、不确定度计算及比对。比较在测量某一尺寸时,设备间的差异性及原因。探讨如何兼顾技术性与经济性,进行设备的选择。     

精密曲轴连杆颈磨削加工技术的研究

汽车发动机曲轴结构复杂,加工要求高,保证连杆轴颈的各项技术要求是曲轴加工的关键。分析了连杆轴颈的主要技术要求和工艺,巧妙设计了精磨连杆轴颈夹具,并基于Pro/E软件行为建模技术对精磨连杆轴颈夹具的静平衡配重进行了设计,实现了用普通曲轴磨床磨削精密汽车曲轴,为企业取得了良好的经济效益。     

大型数控曲轴磨床的设计及技术分析

介绍了大型数控曲轴磨床MK82100／H的规格参数和开发过程,并对头尾架、工作台、及砂轮架等关键部件进行技术分析,对大型曲轴磨床的发展做出展望。     

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。     

基于误差转换的汽车曲轴圆度及圆柱度误差评价数学模型构建研究

针对国内汽车曲轴轴颈圆度误差、圆柱度误差检测普遍存在的效率低、精度低等问题,建立基于误差转换的平面曲线和空间曲线误差数学模型,结合圆和圆柱的数学表达建立满足最小包容条件的圆度和圆柱度误差评定数学模型,并采用遗传优化算法计算出符合最小评定要求的曲轴轴颈形位误差,解决了理想包容要素位姿参数不精确的问题。同时,建立基于图像域的汽车曲轴轴颈形状误差检测试验台,针对测量过程中连杆轴颈沿主轴颈公转运动,从而导致连杆轴颈图像域检测数据存在坐标不归一问题,以曲轴法兰端特征孔为基准,通过模板匹配特征与孔边缘提取实现了连杆轴颈圆度和圆柱度测量数据空间坐标归一化处理。以某型号发动机曲轴为例进行大样本误差检测试验,并与三坐标测量机测得的结果进行对比,数据分析表明提出的曲轴轴颈形状误差检测方法的精度为1μm,且重复检测误差在0.1μm以内,证明了其理论上的正确性及实践操作的可行性。     

3MZ1320磨床砂轮修整器改进

针对3MZ1320全自动球轴承内沟道磨床圆弧修整器在使用一段时间后,存在磨削出的产品沟形及表面粗糙度特别不稳定、回转精度差等问题,经分析发现是由于活塞杆与钢丝接头处产生松动且钢丝产生弹性变形引起的,为此重新设计了摆动式油缸修整器,满足了产品的加工精度要求。