数控凸轮轴磨床工件旋转轴转速优化方法.pdf

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1、第50卷第l5期机械工程学报V_01．50NO．152014年8月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGAug．2014DoI：1O．3901，JME．2014．15．205数控凸轮轴磨床工件旋转轴转速优化方法冰王洪，2戴瑜兴，许君，4李宗鉴(1．湖南大学电气与信息工程学院长沙410082；2．湖南师范大学工程与设计学院长沙410081；3．温州大学物理与电子信息学院温州325035；4．宇环数控机床股份有限公司长沙410323)摘要：根据恒磨除率原理，建立了凸轮轴磨削数学模型。通过对凸轮轴数学模型的分析以及系统驱动能力的限制，确定了工件转速非圆段的降速比与砂轮

2、水平进给的最大速度、最大加速度、最大加加速度。提出砂轮进给正、反向同步加减速的控制方法，动态地求解正反向插补会合点同时达到最大进给速度，实现凸轮旋转的最优速度插补。将上述算法进行编程与仿真，并运用到YTMK-CNC8336—16数控凸轮轴磨床加工中。试验结果表明：采用该方法磨削的凸轮轴升程误差可控制在±O．015mm以内，工件表面粗糙度达到R0．25grn，非圆磨削段加工效率提高了30％，实现了凸轮轴的精密高效磨削加工。关键词：凸轮磨削；转速优化；加减速控制：插补中图分类号：TP391OptimizationMethodofWorkpieceRotationShaftSpeedofC

3、NCCamshaftGrindingMachineWANGHong，DAIYuxing，XUJun，4LIZongjian(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，Changsha410082；2．CollegeofEngineeringandDesign，HunanNormalUniversity，Changsha410081；3．CollegeofPhysicsandElectronicInformationEngineering，WenzhouUniversity,Wenzhou325035；

4、4．YuhuanCNCMacineToolCo．，Ltd，Changsha410323)Abstract：Basedontheconstantremovalratemethod，themathematicalmodelofthecamgrindingisbuilt．Throughanalyzingthecain’sgrindingmodel，theconstraintsofcam’sdriver,somesystem’Sparametersareobtained，suchastheslow-downratioofworkpiece，andthemaximalspeed,themaxi

5、malaccelerationandthemaximaldifferentialaccelerationofthewheel’Shorizontalfeed．Acontrolmethodofthegrindingwheel’Sfeedspeedisproposed．TheforwardandreverseinterpolationpointCanbedynamicsolvedtomeetthemaximumwheel’Sfeedspeed，andtheoptimalinterpolationisachieved．Finally,thealgorithmissimulatedbyMat

6、lab，anditisappliedtoYTMK—CNC8336-16，whichisaCNCcamshaftgrindingmachine．Theexperimentalresultsindicatethatthecamshaftliftingerrorislessthan0．015nlnl，thesurfaceroughnessislessthan0．25m，andthegrindingeficiencyisincreasedby30％．Keywords：camgrinding；speedoptimization；accelerationanddecelerationcontro

7、l；interpolation垄断，已成为严重制约着我国汽车工业高速发展的0前言重大问题。国内外学者一直致力于精密高效非圆磨削技随着我国节能减排和绿色制造产业政策的实术的研究，并取得了许多研究成果。在非圆磨削方施以及汽车工业的高速发展，作为汽车发动机关键面，文献[1】提出了自适应零相位误差跟踪控制器自零部件凸轮轴、曲轴等高档数控非圆精密高效磨削动地跟踪旋转凸轮表面法线方向与刀具的切点位加工设备一直被德国、日本等国的几家少数公司所置，实现非圆轮廓表面加工。文