曲轴磨床切点跟踪运动三次样条逼近研究.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术No．102015年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2015文章编号：1001—2265(2015)10—0005—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．10．002曲轴磨床切点跟踪运动三次样条逼近研究党志广，黄艳，王鹏博，-，田野(1．中国科学院大学，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110168；3．沈阳高精数控技术有限公司高精数控研究室，沈阳110168)摘要：根据曲

2、轴磨床切点跟踪运动的特点，文章阐述了建立切点跟踪数学模型的整个过程，并且提出用三次样条曲线对曲轴磨床切点跟踪运动过程中的轨迹点进行逼近的方法，演绎了曲轴磨床切点跟踪运动的三次样条曲线方程的推导过程。三次样条曲线函数具有一阶导数和二阶导数连续的特点，所以轨迹逼近拟合效果好，加工曲面整体光滑，符合曲轴零件型线轮廓要求。通过对比仿真实验结果证明，三次样条逼近算法能使磨削曲线整体平滑，并且逼近误差小。关键词：曲轴磨床；切点跟踪；逼近误差中图分类号：TH16；TG506文献标识码：ATheResearchontheCrankshaftTangen

3、tialPointTracingGrindingBasedOHCubicSplineDANGZhi-guang’，HUANGYan’，WANGPeng-bo’，TIANYe(1．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110168，China)Abstract：Accordingtothecharacteristics

4、ofthecrankshaftgrindertangentialpointtrackingmovement，thispaperexplmnedtheprocessofmakingthemathematicalmodel，andproposedthemethodbasedonthecubicsplinecurvetoapproachthetrackpointswhicharegeneratedtotrackthemovementofthecrankshaftgrindercut-offpoint．Atthesametime，theproc

5、essofderivingthecubicsplinecurvethattrackthemovementofthecrankshaftgrindercutpointisillustratedinthepaper．Cubicsplinefunctionhasthecontinuousfeaturesofthefirstandsecondderivative，SOthefi~ingeffectisgoodandthecuttingsurfaceissmooth，whichcon-formstheprofilerequirementsofth

6、ecrankshaftparts．Theresultsinthesimulationshowthattheapproxima—tionalgorithmofthecubicsplineenablesthecurvesmoothoverall，andtheapproximationerrorissmal1．Keywords：crankshaftgrinder；tangentialpointtracing；approachingerror可靠的理论根据，这对于促进机械制造业的发展和制O引言造加工水平的提高，具有十分重要的理论意义和较高曲轴作

7、为船舶、机车和发电等设备内燃机上的关的实用价值。键零件，其加工质量与内燃机的耐磨损性、耐疲劳性、工件的精度和加工的效率受轨迹插补控制的精度振动、噪声等性能密切相关，所以曲轴的性能将直接影和速度的制约，所以本文提出用三次样条曲线对曲轴响内燃机的整体性能。随着船舶、机车等制造业的快磨床切点跟踪运动过程中的轨迹点进行逼近的方法，速发展、内燃机产品的更新换代，对大型曲轴的产量和这种方法和传统的等误差直线逼近方法相比提高了逼质量都提出了更高的要求。切点跟踪磨削法作为一种近精度和曲线的光滑性，更契合工件加工过程中要求全新的集中式工序的曲轴磨削方法，

8、克服了传统曲轴的光顺性原则。研究内容包括以下几部分：首先根据类零件磨削方式的缺点，实现一次装夹就能依次完成切点跟踪磨削特点，建立磨削数学模型；第二部分主要对曲轴主轴颈和各连杆颈的磨削，排除了因工件两次内容在