大型曲軸隨動磨削加工控制模型研究.pdf

1、曲軸是內(nèi)燃機等機構的重要部件之一，其連桿頸的圓度直接影響著內(nèi)燃機的工作效率，工作噪聲水平等。傳統(tǒng)的曲軸磨削通過使用調偏心法來對曲軸連桿頸進行加工，不僅準備時間長，加工精度也難以保證。隨動磨削作為一種高效的曲軸磨削加工方法，只需經(jīng)過一次裝夾，即可完成對曲軸類偏心零件主軸頸、連桿頸的磨削過程，具有定位誤差小、工件裝夾調整次數(shù)少、加工精度高等優(yōu)點。因此，隨動磨削技術是曲軸磨削加工的發(fā)展趨勢，探究對其加工過程的控制具有很重要的意義。
　　

2、本文通過對曲軸隨動磨削原理及加工過程的研究，通過對隨動磨削過程的仿真，確定了恒當量磨削進給量磨削時砂輪架的運動規(guī)律及控制方案;制訂了保證加工質量的隨動磨削中心架支撐方案，進而保證了磨削過程中曲軸的無振動旋轉;在此基礎上開發(fā)了曲軸隨動磨削CAPP專家系統(tǒng)，完善了磨削加工工藝的開發(fā)過程。具體內(nèi)容包括:
　　1.隨動磨削技術原理及模型研究。對曲軸隨動磨削的原理進行了簡單分析，提出了恒當量磨削進給量磨削的概念，并對磨削過程中的磨削力進行計

3、算，為仿真分析提供了相關的參數(shù);
　　2.砂輪架運動學分析。通過使用ADAMS結構動力學分析軟件對隨動磨削加工過程進行仿真。得到了隨動磨削過程中砂輪架運動的各項運動規(guī)律，并結合Matlab中的理論計算結果進行驗證，為下一步實現(xiàn)對砂輪架運動的控制打下了基礎;
　　3.中心架支撐方案研究。為了保證加工時曲軸工件的無振動旋轉，防止曲軸在重力、自轉離心力作用下發(fā)生撓曲變形，確定了合理的中心架支撐方案。具體過程為:1.運用ANSYS有

4、限元分析軟件對曲軸工件進行模態(tài)分析，得到曲軸部件的固有振型，據(jù)此預測加工過程中零件的危險位置;2.對在重力、自轉角速度的影響下曲軸的變形和應力進行了仿真，參照模態(tài)分析的結果，得到了中心架支撐位置的選擇依據(jù);3.通過對多種中心架支撐方案的仿真結果進行對比。確定了合理的中心架數(shù)目以及對應的支撐位置。最終確定了隨動磨削過程的中心架支撐方案;
　　4.隨動磨削CAPP專家系統(tǒng)開發(fā)。在確定了完整的曲軸隨動磨削加工工藝及控制方案后，以砂輪架運