基于曲率圆的恒磨除率变速磨削模型分析.pdf

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1、·信息技术·任哲，等·基于曲率圆的恒磨除率变速磨削模型分析基于曲率圆的恒磨除率变速磨削模型分析任哲，韩秋实，刘杰(1．北京信息科技大学机电工程学院，北京100192；2．江汉油田勘探开发研究院，湖北潜江431700)摘要：汽车凸轮轴加工的精度主要取决于它的轮廓曲线，要获得好的轮廓精度和表面品质，在磨削中采用恒定磨削线速度，使工件速度根据轮廓曲线的变化而变化，这样可以达到很好的轮廓品质，这个理论已经通过加工试验得到了很好的验证。但是随着技术的发展和凸轮轮廓数学建模的不断完善，现在又向着恒定磨除率的方向发展，理论研究表明可以获得更高的加工

2、精度，利用凸轮的曲率圆方程，建立了恒磨除率模型，根据实际加工条件进行速度分析并利用MATLAB进行了仿真。关键词：汽车凸轮轴恒磨除率曲率圆中图分类号：TG58文献标志码：B文章编号：1671-5276(2012)04-0106-03SpeedGrindingModelAnalysisofCurvature-basedCircleofCnstantRemovalRrateRenZhe，HanQiu—shi，LiuJie(1．BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，BeiJing1

3、00192China；2．JianghanOilfieldExplorationandDevelopmentInstitute，Qianjiang431700，China)Abstract：themachiningprecisionofthecamshaftmainlydependsonitscontourcurve．Inordertoobtainthegoodoutlineandthesurfacequality，aconstantgdndingofspeedisusedtochangetheworkpiecespeedwithth

4、econtourcurveinthegrinding．Thisthe-oryisverifiedthroughthemachiningtestperfectly，howeverwiththedevelopmentoftechnologyandmathematicalmodelofthecam，itisdirectedtowardstheconstantremovalrate．Theoreticalstudiesshowthatthehigherprecisioncamcanbemachined．Thispaperusesthecamc

5、urvatureequationtoestablishcanmodelofthegrindingremovalconstantrate．Thespeedisanalyzedbasedontheactualprocessingconditionsandthemodelissimulatedbymatlab．Keywords：：automotivecamshaft；grindingremovalconstantrate；curvatureofcircle我国汽车工业在国民经济中发挥着重要作用，是世界第一产销大国。发动机是汽车的心脏，凸轮轴

6、作为汽车发动机的重要组成部件之一，它的品质好坏直接决定了发动机性能的优劣。由于凸轮是非圆曲面，加工精度主要取决于它的轮廓曲线，要获得好的轮廓精度和表面品质，在磨削中应力求满足下列两点：1)轮廓上各磨削点处的磨削时间相等；2)轮廓上各磨削点处的相对磨削速度和进给速度相等或接近。基于以上的理论提出恒定磨削线速度使磨削时的工件速度根据轮廓曲线的变化而变化，这样可以达到很好的轮廓品质，这个理论已经通过加工试验很好图1凸轮磨削加工示意图的得到了验证但是随着技术的发展和凸轮轮廓数学建模的不断完善现在又向着恒定磨削率的方向发展，理论研究R——砂轮半

7、径／mm；表明这样可以获得更高的加工精度。下面是基于磨除率r——接触点D的曲率圆半径／mm；的模型分析和推导(图1)。6——凸轮宽度／ram；p——凸轮坐标极径／mm；1凸轮磨削时的曲率圆方程凸轮坐标极角／rad；将凸轮实际轮廓上任意一点(，Y)转化为对应的极凸轮一般采取直角坐标来描述它的轮廓，根据式坐标点(P，0)，下面推导极坐标下的曲率公式。式(2)为(1)]普通直角坐标与极坐标之间的关系。{Lxy=：(rno0+s)scions0+(dss／dO)csoins0(1)fx=咖(0)=p(0)COS⋯lY=()=P()sin、其中

8、：s——凸轮升程／mm；将坐标点(，Y)对角度0求出一阶、二阶导数代人数作者简介：任哲(1985一)，男，河北石家庄人，硕士研究生，研究方向为数控凸轮轴磨床智能制造技术。·lO6·http：／／ZZHD．chinajou