曲轴随动磨削的变角速度运动学建模

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作者 刘乃羽 张为民 +2 位作者 张欣哲 何剑喜 薛峰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期1-5,11,共6页

加工曲轴连杆颈等偏心圆零件广泛采用随动磨削方法,但恒角速度进给造成较大的磨削力波动,引起圆度误差和粗糙度等质量问题。为抑制磨削力波动研究磨削点运动和磨削力的关系,进而建立曲轴随动磨削变角速度运动模型,通过优化砂轮移动速度... 加工曲轴连杆颈等偏心圆零件广泛采用随动磨削方法,但恒角速度进给造成较大的磨削力波动,引起圆度误差和粗糙度等质量问题。为抑制磨削力波动研究磨削点运动和磨削力的关系,进而建立曲轴随动磨削变角速度运动模型,通过优化砂轮移动速度和连杆颈转速抑制磨削力波动,对所建模型进行了仿真并通过在Rexroth MTX数控系统台架实验验证了其有效性。研究结果表明,在给定工艺参数和工件参数的情况下,可以通过砂轮移动和主轴转动的特定运动关系,实现变角速度对随动磨削过程磨削力波动的补偿,改善随动磨削平稳性及磨削表面质量。 展开更多

关键词 随动磨削 曲轴连杆颈 运动学建模 磨削力 切点跟踪

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基于双砂轮水平对置的曲轴随动磨削方法研究 被引量：2

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作者 俞红祥 张昱 潘旭华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期816-821,825,共7页

研究了一种双砂轮水平对置曲轴磨削方法,通过将两片砂轮在法向平面上水平对置于曲轴两侧,采用五轴联动方式同步驱动两副独立砂轮架与工件旋转轴,对连杆颈和主轴颈进行精密磨削加工以抑制单边磨削力导致工件变形对圆度的不良影响,消除了... 研究了一种双砂轮水平对置曲轴磨削方法,通过将两片砂轮在法向平面上水平对置于曲轴两侧,采用五轴联动方式同步驱动两副独立砂轮架与工件旋转轴,对连杆颈和主轴颈进行精密磨削加工以抑制单边磨削力导致工件变形对圆度的不良影响,消除了传统切点跟踪磨削方式对中心架支撑的过度依赖,实现了在单台磨床上从毛坯到精密成品的一次加工成形。从运动学角度分析了双砂轮水平对置磨削曲轴主轴颈与连杆颈的磨削力平衡机理,以及双砂轮随动偏差对磨削力抵消过程的影响机制;运动模型计算机仿真与双砂轮水平对置曲轴磨床样机试验表明:基于双砂轮水平对置的曲轴随动磨削方法在曲轴精密加工应用中具有工件夹紧简便、磨削精度高和生产节拍快等显著优点。 展开更多

关键词 曲轴 随动磨削 双砂轮 水平对置 运动模型

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曲轴随动磨削加工误差的模糊自学习补偿 被引量：1

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作者 沈南燕 方明伦 +2 位作者 何永义 李静 姚俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期269-273,共5页

分析了曲轴随动磨削中,来自运动模型、工艺系统以及数控系统的误差对连杆颈圆度的影响。根据加工误差值,向数控系统提供附加脉冲修正量来调整砂轮架位移,是适应随动磨削特点的误差补偿策略。然而随动磨削系统具有很强的非线性,很难用数... 分析了曲轴随动磨削中,来自运动模型、工艺系统以及数控系统的误差对连杆颈圆度的影响。根据加工误差值,向数控系统提供附加脉冲修正量来调整砂轮架位移,是适应随动磨削特点的误差补偿策略。然而随动磨削系统具有很强的非线性,很难用数学模型来精确描述连杆颈加工误差的规律。因此结合以往补偿经验及其发展趋势,提出了具有自学习功能的曲轴随动磨削加工误差模糊推理补偿方法。磨削实验结果表明,采用该方法较好地解决了曲轴非圆磨削过程中的加工误差补偿,具有较高的补偿效率和适应性。 展开更多

关键词 曲轴 随动磨削 误差补偿 模糊推理

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一种基于头架主轴为变速运动的曲轴随动磨削加工方法研究 被引量：1

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作者 范晋伟 李晨宝 +1 位作者 李伟华 谢本田 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第2期29-31,35,共4页

针对曲轴传统磨削加工方式影响曲轴精度和表面质量的问题,提出一种基于头架主轴为变速运动,砂轮做恒速进给的随动磨削方式。通过推导随动磨削加工瞬时位置方程,建立随动磨削运动轨迹控制模型,仿真分析对比两种磨削加工方式。分析结果显... 针对曲轴传统磨削加工方式影响曲轴精度和表面质量的问题,提出一种基于头架主轴为变速运动,砂轮做恒速进给的随动磨削方式。通过推导随动磨削加工瞬时位置方程,建立随动磨削运动轨迹控制模型,仿真分析对比两种磨削加工方式。分析结果显示主轴为变速运动的随动磨削加工方式受砂轮半径影响小,磨削点相对于转动中心的速度和受力状态更稳定,大大提高曲轴的表面加工质量。 展开更多

关键词 曲轴随动磨削 主轴变速运动 磨削运动轨迹 仿真分析

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随动磨削曲轴表面异常轮廓误差去除方法

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作者 盛晓伟 房小艳 +1 位作者 徐洋 孙以泽 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1114-1119,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 鲁棒高斯回归滤波器 轮廓误差 曲轴 随动磨削

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基于Multi-agent的曲轴随动磨削参数智能决策系统

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作者 沈南燕 李静 何永义 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第2期162-166,共5页

为了实现曲轴随动磨削参数的智能选取及优化,采用多Agent技术构建了参数智能决策系统。分别设计了CBR决策Agent、RBR决策Agent、MBR决策Agent、FR决策Agent及相应功能Agent,这四种推理决策Agent的组合能够互相取长补短,避免仅采用某一... 为了实现曲轴随动磨削参数的智能选取及优化,采用多Agent技术构建了参数智能决策系统。分别设计了CBR决策Agent、RBR决策Agent、MBR决策Agent、FR决策Agent及相应功能Agent,这四种推理决策Agent的组合能够互相取长补短,避免仅采用某一技术带来的局限。并且建立了曲轴随动磨削参数的范例库、模型库、规则库和方法库以及各库管理系统。针对曲轴随动磨削参数决策特点,制定统一的协调控制策略,并利用黑板解决各Agent间的通信问题,实现了决策Agent之间的有效协同。 展开更多

关键词 曲轴 随动磨削 多AGENT 磨削参数 决策

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曲轴随动磨削中误差建模与变形影响因素研究 被引量：4

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作者 曹成真 姚振强 +2 位作者 张雪萍 覃建芳 潘赐钰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第5期50-53,57,共5页

结合随动磨削过程中曲轴和砂轮的运动特点,通过理论分析建立了连杆颈直径尺寸的误差分析模型。同时利用有限元仿真和MATLAB计算,分析随动磨削中连杆颈的受力变形规律和影响连杆颈直径尺寸的因素,从而实现对连杆颈磨削精度的控制。理论... 结合随动磨削过程中曲轴和砂轮的运动特点,通过理论分析建立了连杆颈直径尺寸的误差分析模型。同时利用有限元仿真和MATLAB计算,分析随动磨削中连杆颈的受力变形规律和影响连杆颈直径尺寸的因素,从而实现对连杆颈磨削精度的控制。理论计算表明,在力的综合作用下,连杆颈的变形呈现出以360°为周期的周期性;磨削力和中心支架力是影响连杆颈直径尺寸的因素,顶尖力不影响连杆颈的直径。最后通过随动磨削实验验证了误差分析模型和理论分析的正确性。 展开更多

关键词 随动磨削 连杆颈直径 误差建模 力的影响

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基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿方法研究

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作者 刘升愿 曾珍 +2 位作者 李琴 王艳苹 彭灵辉 《南方农机》 2020年第22期97-99,共3页

文章阐述了一种在随动磨削加工方式下以共轭度为控制目标的共轭凸轮加工误差补偿方法。首先,提出了一种将共轭凸轮双凸轮轮廓误差控制转化为单凸轮轮廓误差控制的方法,以提升共轭凸轮的共轭度;其次,建立了共轭凸轮误差控制方法数学模型... 文章阐述了一种在随动磨削加工方式下以共轭度为控制目标的共轭凸轮加工误差补偿方法。首先,提出了一种将共轭凸轮双凸轮轮廓误差控制转化为单凸轮轮廓误差控制的方法,以提升共轭凸轮的共轭度;其次,建立了共轭凸轮误差控制方法数学模型,并使用MATLAB验证了该模型的正确性;最后,设置加工实验,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 共轭凸轮 随动磨削 共轭度 误差补偿

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数控随动磨床加工凸轮方法及其精度补偿策略 被引量：3

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作者 吴兴 黄文广 +1 位作者 黄兴红 潘旭华 《机电工程》 CAS 2012年第6期636-639,644,共5页

针对凸轮随动磨削中因工件轴转速差、伺服系统响应偏差、硬件制造误差等重复性误差影响因素造成的零件制造精度下降问题,将在线测量技术和Sinumerik 840D数控系统的插补表与电子齿轮功能应用到机床运动控制系统中,开展了随动磨削工艺的... 针对凸轮随动磨削中因工件轴转速差、伺服系统响应偏差、硬件制造误差等重复性误差影响因素造成的零件制造精度下降问题,将在线测量技术和Sinumerik 840D数控系统的插补表与电子齿轮功能应用到机床运动控制系统中,开展了随动磨削工艺的运动轨迹和控制方案分析,提出了由内嵌在系统PCU上的VB程序来处理在线测量获得的360个离散误差补偿数值,自动生成带插补表与电子齿轮功能的专用加工程序,利用同轴运动叠加控制方法,把补偿值叠加到进给轴上,使带误差补偿数据的凸轮加工NC程序不断根据实际加工状态更新,最后在工程样机上进行了磨削试验。试验结果表明,发动机凸轮轴的廓型最大加工误差降到了2.6μm以下,残余误差主要来源为机械振动、非线性摩擦扰动等随机性偏差。该运动控制和误差补偿方法能在实际加工中较好地补偿重复性误差因素对工件精度产生的影响。 展开更多

关键词 凸轮轴 随动磨削 精度补偿 编程示例

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提高曲轴磨削精度的几何误差补偿技术 被引量：2

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作者 范晋伟 宁堃 +1 位作者 金爱韦 梅钦 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第12期13-15,共3页

针对精密曲轴磨削(连杆颈)加工中存在的精度问题,利用随动磨削数控机床运动的数学模型推导出理想的砂轮磨削轨迹的求解方程。利用多体系统理论推导出从机床-工件分支与机床-刀具分支的坐标转换方程、曲轴磨削的精密加工方程,进而将随动... 针对精密曲轴磨削(连杆颈)加工中存在的精度问题,利用随动磨削数控机床运动的数学模型推导出理想的砂轮磨削轨迹的求解方程。利用多体系统理论推导出从机床-工件分支与机床-刀具分支的坐标转换方程、曲轴磨削的精密加工方程,进而将随动磨削加工数学模型与多体系统的误差补偿技术相结合,研究了理想数控指令的生成方法,并用精密迭代的方法求解出误差条件下精密加工数控指令。修正后的指令可以在曲轴磨削生产当中保证曲轴(连杆颈)的表面加工质量,达到了精密曲轴磨削的精度要求。 展开更多

关键词 曲轴 随动磨削 多体系统 误差补偿

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基于曲轴轮廓误差分析的随动磨床轴性能预测 被引量：2

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作者 房小艳 盛晓伟 孙以泽 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第1期48-52,共5页

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... 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,使用提出的方法对误差数据进行计算和分析,获得曲轴轮廓误差与随动磨床轴位置控制误差的对应关系。结论表明,曲轴轮廓误差VMD分析获得的2个IMF分量分别对应于X轴和C轴位置控制误差引起的轮廓误差,因而本方法可以实现对随动磨床轴性能的预测。 展开更多

关键词 轮廓误差分析 变分模态分解 随动磨削 轴位置控制误差

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