曲軸非圓磨削軌跡控制關鍵技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、曲軸是各種內(nèi)燃機的關鍵零件,高效、高精度加工曲軸一直是內(nèi)燃機生產(chǎn)廠家追求的目標。傳統(tǒng)的曲軸磨削加工采用專用夾具調(diào)偏心方法加工連桿頸,生產(chǎn)準備時間長,生產(chǎn)設備柔性差。國外曲軸非圓磨削雖然有現(xiàn)成的產(chǎn)品,但價格昂貴,且其核心技術并不公開,有關曲軸非圓磨削的關鍵控制技術都是各生產(chǎn)企業(yè)的絕密技術,幾乎沒有實質性公開論文或資料發(fā)表。國內(nèi)雖然華中理工、湖南大學等進行了一定的理論研究,但還沒有產(chǎn)品推出。 由于磨削機理的復雜性、隨機性、不確定性,

2、以及曲軸結構復雜剛性差,變形量大,再加上數(shù)控系統(tǒng)本身對非圓磨削精度的影響,僅按理論運動軌跡進行數(shù)控磨削無法保證曲軸的最終質量要求。因此,分析并計算各種因素對曲軸非圓磨削過程的影響,建立準確補償模型是實現(xiàn)曲軸非圓磨削控制的關鍵問題。 本文根據(jù)磨削機理,綜合考慮磨削過程中的精度要求和表面質量,分析了曲軸非圓磨削過程的各種影響因素,在基于運動模型基礎上建立了補償模型,完成了以下創(chuàng)造性的工作: 1.為同時保證磨削加工尺寸精度和表

3、面質量,提出了以恒線速度運動為基礎的帶恒磨除率補償曲軸非圓加工的運動模型,恒線速度可保證曲軸連桿頸的表面質量,恒磨除率可保證工件的加工精度,實現(xiàn)了表面質量與加工精度的雙重控制。 2.曲軸的結構復雜,不同角度下的剛度不同,受力變形也不相同。針對曲軸連桿頸磨削過程受磨削力的變形量不同,提出了四點剛度受力變形計算方法,并根據(jù)曲軸磨削過程特點,給出了曲軸非圓磨削的磨削力計算公式,為曲軸非圓磨削過程中的力變形誤差補償?shù)於嘶A。

4、3.研究了數(shù)控插補及伺服滯后對磨削質量的影響,證明伺服系統(tǒng)的響應滯后對非圓磨削的曲軸連桿頸造成較大圓度誤差。如不對其做出補償,數(shù)控系統(tǒng)將難以保證曲軸連桿的加工精度。根據(jù)伺服響應,給出了伺服響應滯后誤差的計算公式,用于補償控制。 4.針對曲軸非圓磨削的復雜變形及各種誤差,曲軸連桿非圓磨削要實現(xiàn)恒磨除率磨削,其切入深度要隨誤差不同進行調(diào)整。本文提出了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的理論切入深度預測計算方法,解決了曲軸非圓磨削過程中的運動控制。

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