凸轮磨床X—C廓形误差推导与仿真.pdf

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1、DesignandRe湖『ch设计与研究凸轮磨床X—C廓形误差推导与仿真木张培硕①李伟华①韩秋实②李启光②彭宝营②(①北京第二机床厂有限公司，北京100165；②北京信息科技大学机电学院，北京100192)摘要：在数控联动加工时，由数控系统引入的跟踪误差是影响凸轮Jj~-r廓形误差的主因之一，通过研究凸轮磨床跟踪误差，分别推导轴、C轴跟踪误差与廓形误差计算模型，进一步推导出—C轴联动时跟踪误差与廓形误差的计算模型。借助MATLAB工具编写程序，分别实现数学模型仿真和模拟加工仿真。将实验采集的跟踪误差采用不同的方法引入到仿真中，

2、通过仿真结果对b匕，验证了—C廓形误差数学模型的正确性。关键词：数控凸轮轴磨床；跟踪误差；廓形误差；仿真中图分类号：TH161文献标识码：ADerivationandsimulationofthecamgrinderSX—c—axisprofileshapeerrorZHANGPeishuo。，LIWeihua。，HANQiushi。，LIQiguang。，PENGBaoying。(OBeierMachineToolWorksCo．，Ltd．，Beijing100165，CHN；~InformationScienceandTe

3、chnologyUniversityofBeijing，Beijing100192，CHN)Abstract：WhenNClinkage，thetrackingerrorofCNCsystemisoneofthemaincausesaffectingthecamprofileshapeerror．Bystudyingthecamgrindingmachinetrackingerror，respectivelyderivesX—axis，C—ax—istrackingerrorandprofileshapeerorcalcula

4、tingmodel，andfurtherformulaforcalculatingthetrack—ingerrorandprofileshapeerorinX—Caxis．WiththeMATLABtoolstowriteprograms，respectivelyachievethemathematicalmodelsimulationandanalogueprocesssimulation，theacquisitionbythetrackingerrorexperiments，usingdifferentmethodssu

5、bstitutedintothesimulation．BycomparingthesimulationresultsverifythecorrectnessofthemathematicalmodelofX—Cprofileshapeerors．Keywords：CNCcamshaftgrinder；trackingeror；profileshapeeror；simulation在数控凸轮轴磨床加工过程中，轴和c轴要求误差的形成过程，并从直线和圆弧轮廓误差模型出发探随加工形状的不同瞬时启停或改变速度，控制系统要讨了数控跟踪误差

6、和轮廓误差之间的关系；兰州理工实时精确地控制坐标轴运动的位置与速度，由于系统大学孙建仁等从分析轮廓误差、跟随误差和位置环增益的稳态和动态特性影响了各坐标轴的协调运动和位置着手，分析两种基本插补运动的轮廓误差及其相应的跟精度，从而产生了凸轮的廓形误差uJ。数控凸轮轴随误差与轮廓误差之间的关系；南京航空航天大学滕磨床的伺服系统是影响磨削质量最关键的部分之一。福林等针对不同类型的位置给定，仿真分析了动态位置作为执行部件的伺服驱动系统和电动机，能否准确执跟踪误差的产生机理，并提出采用S曲线给定可以大大行给定的命令，对最终的磨削质量的影

7、响是显而易见减小实际系统的动态位置跟踪误差的方法J。以上3的。凸轮轴磨床多采用砂轮架住复运动和工件旋转运种方法研究的对象都是通用的数控系统的简单插补过动的联动来实现凸轮的磨削加工，在数控联动加工时，程，未涉及到复杂联动加工，如果将以上研究成果直接伺服系统引入的跟踪误差是产生廓形误差的一个重要应用到加工凸轮的—C联动是不科学的。此外，华中因素。科技大学李勇等从系统传递函数人手，完成了数控凸轮国内学者近几年涉足了数控系统的跟随误差研究轴磨床控制系统的建模，引入粒子群算法，优化了PID领域，其中，浙江大学朱年军等推导了数控加工中稳态

8、参数，此方法没有涉及到跟踪误差数学模型的推导问国家自然科学基金项目：非圆磨削廓型误差形成机理与约束控制方法研究(51375056)；北京市自然基金项目：回转类复杂型线零件高效精密磨削过程力一位耦合控制研究(3142009)一·题。本文主要完成工作是，在数控凸轮轴磨床的—滚子半