大型曲軸隨動(dòng)磨削加工控制模型研究.pdf

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

2、本文通過(guò)對(duì)曲軸隨動(dòng)磨削原理及加工過(guò)程的研究，通過(guò)對(duì)隨動(dòng)磨削過(guò)程的仿真，確定了恒當(dāng)量磨削進(jìn)給量磨削時(shí)砂輪架的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及控制方案;制訂了保證加工質(zhì)量的隨動(dòng)磨削中心架支撐方案，進(jìn)而保證了磨削過(guò)程中曲軸的無(wú)振動(dòng)旋轉(zhuǎn);在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了曲軸隨動(dòng)磨削CAPP專家系統(tǒng)，完善了磨削加工工藝的開(kāi)發(fā)過(guò)程。具體內(nèi)容包括:
　　1.隨動(dòng)磨削技術(shù)原理及模型研究。對(duì)曲軸隨動(dòng)磨削的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，提出了恒當(dāng)量磨削進(jìn)給量磨削的概念，并對(duì)磨削過(guò)程中的磨削力進(jìn)行計(jì)

3、算，為仿真分析提供了相關(guān)的參數(shù);
　　2.砂輪架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。通過(guò)使用ADAMS結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)隨動(dòng)磨削加工過(guò)程進(jìn)行仿真。得到了隨動(dòng)磨削過(guò)程中砂輪架運(yùn)動(dòng)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并結(jié)合Matlab中的理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，為下一步實(shí)現(xiàn)對(duì)砂輪架運(yùn)動(dòng)的控制打下了基礎(chǔ);
　　3.中心架支撐方案研究。為了保證加工時(shí)曲軸工件的無(wú)振動(dòng)旋轉(zhuǎn)，防止曲軸在重力、自轉(zhuǎn)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(guò)程為:1.運(yùn)用ANSYS有

4、限元分析軟件對(duì)曲軸工件進(jìn)行模態(tài)分析，得到曲軸部件的固有振型，據(jù)此預(yù)測(cè)加工過(guò)程中零件的危險(xiǎn)位置;2.對(duì)在重力、自轉(zhuǎn)角速度的影響下曲軸的變形和應(yīng)力進(jìn)行了仿真，參照模態(tài)分析的結(jié)果，得到了中心架支撐位置的選擇依據(jù);3.通過(guò)對(duì)多種中心架支撐方案的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。確定了合理的中心架數(shù)目以及對(duì)應(yīng)的支撐位置。最終確定了隨動(dòng)磨削過(guò)程的中心架支撐方案;
　　4.隨動(dòng)磨削CAPP專家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。在確定了完整的曲軸隨動(dòng)磨削加工工藝及控制方案后，以砂輪架運(yùn)