曲軸非圓磨削表面幾何形狀誤差及其在線測量方法的研究.pdf

1、曲軸是各種內(nèi)燃機的關(guān)鍵零部件，其軸頸的圓度誤差直接影響著發(fā)動機的配合精度、旋轉(zhuǎn)精度、摩擦、振動和噪聲，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對曲軸的制造精度、效率和質(zhì)量提出了更高的要求。曲軸非圓磨削技術(shù)的出現(xiàn)雖然提高了磨削效率，但是在非圓磨削特殊的跟蹤磨削過程中，影響工件幾何尺寸和形狀誤差的因素不同于常規(guī)磨削，其加工過程中的質(zhì)量控制的難度也更加困難。因此開展曲軸非圓磨削加工中表面幾何形狀誤差及其在線測量方法的研究工作，不僅有利于提高加工精度，促進曲軸非

2、圓磨削在線檢測技術(shù)的完善和推廣，而且對于我國先進制造裝備水平及國際競爭力的提升也有積極的作用，具有重要的理論意義和經(jīng)濟意義。 本文以曲軸非圓磨削加工中的表面形狀誤差和幾何尺寸為主線，對影響磨削加工精度的主要因素、曲軸非圓磨削過程振動及其與工件表面波紋度之間的聯(lián)系、在線檢測方法及圓度誤差分離方法等關(guān)鍵技術(shù)展開研究，論文的主要研究工作和取得的成果如下： 本文首先研究了曲軸連桿頸非圓磨削運動過程及影響曲軸加工表面幾何形狀誤差的

3、主要因素，探討了由磨削力引起工件彈性變形對加工精度的影響，并建立了補償模型，經(jīng)實驗驗證補償模型能有效降低彈性變形產(chǎn)生的影響。 其次對曲軸非圓磨削過程的振動現(xiàn)象及其對磨削表面波紋度的影響進行了研究。應(yīng)用雙再生反饋模型對曲軸連桿頸非圓磨削顫振的機理進行分析，探討了砂輪磨削切點線速度變化和曲軸變速轉(zhuǎn)動對顫振的抑制作用：建立了曲軸連桿頸非圓磨削的六自由度動力學(xué)模型，通過模態(tài)分析方法對系統(tǒng)動力學(xué)方程組解耦后，對強迫振動產(chǎn)生影響進行了仿真計

4、算。 本文提出了能夠同時對曲軸非圓磨削加工中軸頸圓度和直徑進行在線測量的主動跟蹤測量方法，并開發(fā)了與曲軸非圓磨床配套的主動跟蹤測量裝置，分析了跟蹤測量裝置系統(tǒng)誤差及其對跟蹤測量精度的影響。 本文提出了將曲軸非圓磨削中軸頸圓度誤差和系統(tǒng)誤差從測量數(shù)據(jù)中進行分離的三點跟蹤圓度誤差分離方法，并探討了影響三點跟蹤法誤差分離精度的因素。研究了采用小波變換原理對傳感器組采集信號局部特征進行分析和提取的方法。 最后通過計算機仿