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。     

任意凸轮曲线的高精度等速CNC磨削

基于凸轮磨削过程中恒磨削力要求恒线速度的加工机理,通过三次参数样条方程得到凸轮的理论曲线,采用微直线段取代微弧进给,得到砂轮轴心轨迹曲线的插补方法。分析了凸轮磨削精度、进给速度与插补参数之间的关系,实现凸轮曲线的高精度等速实时插补。该方法还可以推广到一般加工平面封闭曲线的CNC机床。     

磨削加工凸轮表面粗糙度的数学模型

表面粗糙度是影响凸轮的耐磨性、配合的稳定性、疲劳强度的关键因素,因此提高凸轮表面粗糙度至关重要。对切屑的厚度进行了假设,考虑了特定磨粒形状对凸轮表面粗糙度的影响,研究了凸轮粗糙度、砂轮转速、凸轮轮廓曲率、磨削点速度、磨削余量之间的关系,推导出凸轮表面粗糙度的数学模型,模型包括了砂轮线速度、曲率半径、磨削点线速度、磨削余量、砂轮相关系数、凸轮轮廓相关系数,这使得粗糙度模型可应用于不同的磨削条件。在数控非圆磨床上,根据X-C磨削凸轮模型加工某型号凸轮,磨削结果证明所推导的凸轮粗糙度模型是正确的。     

凸轮磨床凸轮靠模“反靠法”体会

本文介绍了凸轮廓形磨削和凸轮靠模“反靠法”的原理以及该厂对现有的意大利、日本、国产(长春)三种不同型号的凸轮磨床,以意大利凸轮磨床为主,对凸轮靠模进行“反靠法”试验的体会。在磨削高压喷油泵凸轮的长期实践中发现,影响凸轮升程曲线精度的有机床的几何精度、摇架弹簧力、磨削工件用的大砂轮直径、反靠时磨削靠模用的小砂轮直径、母凸轮精度及刚性等因素,但影响最大的是小砂轮直径。通过试验,把意大利凸轮磨床反靠时小砂轮直径由说明书规定的φ140±1毫米改为φ135±0.1毫米,从而在不修磨母凸轮,不要数控凸轮磨床配合的情况下,也能反靠出高精度的凸轮靠模。反靠以后去磨削Ⅱ号高压喷油泵凸轮廓形,使凸轮升程曲线充分满足凸轮产品设计图纸的要求(±0.05毫米)。     

基于交替隔点插值的凸轮升程拟合方法在磨削加工中的应用

在以往凸轮升程离散型值点曲线拟合的基础上,基于三次参数样条曲线拟合提出了采用奇偶交替隔点插值方式对曲线进行再拟合,并对这一过程进行多次循环的凸轮升程拟合新方法。通过设定拟合精度阈值和引入最大循环次数,实现升程曲线拟合误差控制以及算法的终止。利用Matlab编程对新方法与三次参数样条曲线拟合方法进行数值分析比较。结果显示新方法能够提高原始升程曲线及其一二阶差分曲线的光顺程度。在凸轮数控磨削加工中,能够提高砂轮架进给速度、加速度的连续性,减小进给轴柔性冲击和跟踪误差。在TKM120CNC全数控凸轮轴磨床上,将该方法的升程拟合结果与三次参数样条曲线升程拟合结果进行对比加工试验。结果表明,该方法能够显著改善凸轮表面质量,提高凸轮轮廓精度。     

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。     

基于频域分析的凸轮轴波纹度磨削加工研究

针对发动机凸轮轴凸轮表面的磨削过程,建立了凸轮表面波纹度磨削的振动模型;通过计算凸轮轴的旋转频率,并与砂轮主轴的振动频谱线对比,发现凸轮表面波纹度主要受砂轮振动系统的影响,且波纹度频谱曲线异常的波成分由砂轮振动系统相应的波成分决定;其次,针对砂轮振动系统,由动力学模型预测,并结合测量数据,确定振动异常的振源;最后提出了磨削加工波纹度的相关改善措施。     

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。     

凸轮磨削产生小平面问题分析及处理

神龙公司生产的TU5JP4凸轮轴的磨削加工,是利用英国Landis公司生产的超精密凸轮轴磨削机床,对凸轮轴轴颈、凸轮轮廓部位进行精磨削,特别是凸轮的磨削,依靠机床的x轴（砂轮进给）、Z轴（砂轮左右移动）和C轴（头架高精密回转）,配合自定心中心架,以精确的角度控制和砂轮进给磨成凸轮轮廓形状,形成理想的轮廓曲线。这类高精尖机床技术复杂,精度高,尤其是在加工的产品质量方面,凝聚了机床各方面综合精度。     

CNC复杂型面修整及恒线速磨削方法研究

介绍了使用砂轮进行复杂型面特别是硬齿面磨削的特点.分析了砂轮磨损较快的原因.研究了复杂型面磨削的修整方法和恒线速磨削的原理.详细介绍了CNC砂轮修整器在磨床中的应用及其伺服控制系统的设计.研究结果表明,采用CNC砂轮修整器不仅可以完成复杂型面磨削及修整,而且实现了恒线速磨削的功能,提高了工件的表面质量和磨削效率,同时也...     

轧辊成形车刀的浮动极坐标数控刃磨方法

提出一种在X-B两轴联动数控磨床上增加一个可控的U轴,采用浮动极坐标法实现对轧辊成形车刀的最少轴数控刃磨方法。对采用该方法加工典型车刀过程的数值分析表明,该方法可以满足轧辊成形车刀的刃磨要求。     

基于极坐标的计算插补步长的程序开发

数控机床具有能实现两轴或者多轴联动、极大地减少工装夹具运用并提高生产效率与加工精度的特点,但在正常情况下,用数控机床加工除圆弧以外的轮廓线,如圆锥曲线、三角函数曲线等复杂轮廓线,手工编程得到的曲线的拟合精度不满足加工要求。针对非圆曲线加工的精度问题,首先对数据进行了基于极坐标系的数据插补,并在此基础上,增加了极坐标和笛卡尔坐标之间的变换功能,并基于VC＋＋6．0平台,通过调用文件对话框、组框、编辑框等人机交互资源,开发出了专门计算等误差进刀的加工步长的程序。     

一种陶瓷刀片数控砂带磨床设计方案

提出一种基于车铣中心的数控砂带磨床设计方案。该方案利用FANUC OTC数控系统的极坐标插补功能和砂带磨削工艺 ,可实现陶瓷刀片型线的高效率、低成本数控加工     

面向数控代码的曲线拟合

针对轧辊成形车刀刀刃的CNC磨削方法进行了探讨。对采用2．5D CNC加工成形车刀刀刃进行了分析,其刃形曲线可分解成直线和圆弧以及一些二次曲线,采用二次NURBS曲线进行拟合,得到曲线上的所有点的坐标,用简单的数控代码方便地实现复杂曲线的加工。     

凸轮轴磨削加工速度优化调节与自动数控编程研究

为进一步提高凸轮轴的加工精度、表面质量和加工效率,根据X-C轴联动磨床的运动原理,建立了凸轮轴恒线速加工理论数学模型,依据该数学模型采用三次样条拟合插值法,建立了凸轮转速优化调节的数值计算模型。结合具体凸轮轴零件及其磨削加工工艺方案的具体参数,计算出机床各运动轴加工过程的运动数据,在确保无工艺故障的前提下,最终把各轴的运动数据自动转换为对应数控控制系统的数控加工程序,从而实现了凸轮轴磨削的自动数控编程。最后在CNC8312A数控高速凸轮轴磨床上,对钱江32F型号凸轮轴的进气凸轮和排气凸轮分别进行磨削加工试验,得到了预期加工效果。试验验证表明,该加工速度优化调节及其自动数控编程方法在理论上和实践上都是可行的,完全满足实际生产的需要。     

平面二次包络四轴四联动数控磨床加工原理及实验研究

分析了平面二次包络四轴四联动数控磨床的加工原理,根据该原理及磨床结构建立了坐标系,推导出了各个相对坐标系间的齐次坐标变换矩阵,创建了理论状态下的数控加工数学模型,并采用基于CDK6150数控车床改造的平面二次包络四轴四联动数控磨床进行切削实验,设置平面二次包络蜗杆参数,编写数控加工程序,验证了其加工原理的正确性.     

A novel CNC grinding method for the rake face of a taper ball-end mill with a CBN spherical grinding wheel

A novel method using a CBN spherical grinding wheel to grind the rake face of a taper ball-end mill and the configuration of corresponding CNC tool grinder are presented. This method utilizes the self-adaptation characteristics of a sphere to decrease the number of simultaneous cooperative axes of a CNC tool grinder and to smooth the rake face on the transition area between the taper and the ball-end of the mill. In order to obtain an accurate normal rake angle, which is one of the key factors affecting tool cutting performance, a moving coordinate system based on the required normal rake angle and the cutting edge was established. Then, by the proposed moving coordinate system, an algorithm to determine the position and orientation of a spherical grinding wheel, the basis of CNC code generation, is proposed and the relevant formulations are deduced. The 3D simulation of rake face grinding for a taper ball-end mill with constant helical angle indicates that the number of simultaneous cooperative axes of the CNC tool grinder is decreased from five to four and the smooth transition of the rake face is realized by the proposed method herein.     

钻尖直线刃后刀面的砂轮磨削轨迹算法研究

为了提高钻尖后刀面的加工精度和保证砂轮磨削姿态的灵活性,研究了钻尖直线刃后刀面数控磨削过程中的砂轮轨迹计算方法。定义了钻尖直线刃后刀面的结构参数,建立了钻尖直线刃线及后刀面的数学模型;定义了钻尖直线刃后刀面的坐标系和砂轮基准磨削姿态;在此基础上,采用坐标变换矩阵描述砂轮运动方式,借助运动学原理推导了基于工件坐标系的砂轮磨削位置和姿态的计算方法。该方法保证了钻尖直线刃后刀面的精度,可灵活调整砂轮磨削姿态。基于VC++环境开发了计算程序,并进行仿真加工验证,验证了算法的有效性。     

新型游动坐标法及其在复杂形状刀具数控磨削中的应用

通过分析复杂形状刀具的几何角度和数控磨削工艺 ,提出一种新型游动坐标系的刀位计算方法 ,应用该方法可简便地进行复杂形状刀具数控磨削的刀位计算 ,并可实现复杂形状刀具几何角度的精确磨削。通过三维仿真及实际磨削加工试验验证了该刀位计算方法的实用性。