凸轮轮廓法向误差的计算方法

本文以微机控制凸轮加工中砂轮磨损形成的轮廓误差为例,介绍了用瞬心法和包络线法分别计算凸轮理论工作轮廓和实际工作轮廓,然后用非线性方程组和数值远近来求解凸轮理论工作轮廓法线与实际工作轮廓的交点,从而确定了轮廓法向误差的计算方法。     

基于工件轮廓图像的砂轮磨损在线检测方法

研究一种基于机器视觉的砂轮磨损在线检测和补偿方法,介绍基于工件局部轮廓图像的砂轮磨损在线检测原理,分析了由砂轮磨损引起的轮廓误差在线补偿方法.在此基础上,在所开发的复杂轮廓磨削平台上进行了试验研究.研究结果表明:所提出的砂轮磨损检测和误差补偿方法可以有效地进行实时在线检测砂轮的磨损程度,并能补偿主要由砂轮磨损引起的轮廓加工误差,提高工件的加工精度,为砂轮磨损的在线检测以及砂轮修整预报提供了一种新的方法.     

凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿

为提高凸轮磨削的加工精度, 减小凸轮的轮廓误差, 并进一步提高磨削系统的鲁棒性, 采用了新的误差补偿方法--仿形跟踪误差补偿, 将实际的仿形跟踪误差值补偿到X 轴的给定数值序列。运用Matlab 搭建了两轴联动反馈系统, 并设计模糊PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器以实现对系统的在线补偿。采用一种形状较难加工的凸轮片作为实验对象验证补偿效果和控制器的性能。仿真实验结果表明, 该方法不仅能有效减小凸轮的轮廓误差, 简化了计算过程, 并且使系统的响应速度加快, 与传统PID 控制器相比还具有较好的鲁棒性。     

凸轮范成加工中基本尺寸调整误差对轮廓精度的影响

用曲柄摇杆机构范成凸轮是一种有许多优点的新加工方法。本文研究了这种加工装备中基本尺寸(摆杆长、凸轮和摆杆回转中心的距离)调整误差对凸轮精度的影响;导出了调整误差在轮廓上引起的法向误差计算公式。对无补偿调整详细地讨论了上述公式的性质、变化规律及整个可用区域的最大误差。对有补偿调整用电子计算机进行了定量计算,求出摆杆作用区间内各种情况的最大法向误差,总结了这些误差的变化规律。     

CAD/CAM开环控制磨削凸轮中保证加工精度的方法

本文分析了用CAD/CAM开环控制磨削凸轮时,砂轮磨损和传动系统运动副间隙对凸轮轮廓精度的影响,对由这两种因素引起的凸轮轮廓误差,提出了有效的控制方法,为在生产中推广使用CAD/CAM开环控制提供了理论依据。经生产应用证实,这种控制误差的方法是可靠的。     

基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

曲线磨削砂轮廓形的原位视觉检测和误差补偿

为了精确测量砂轮轮廓,分析了一种曲线磨削砂轮廓形快速原位视觉检测的工作原理,设计了砂轮廓形原位视觉检测系统,提出了砂轮廓形精度的测量和量化评定方法.基于自主研发的曲线磨削平台,通过实验验证了砂轮廓形原位视觉检测系统的测量精度.同时,为了提高工件的加工精度,进一步提出了一种砂轮廓形误差的分段量化表征和误差补偿方法,并进行了实验研究.结果表明,所提出的方法能够实时在线补偿砂轮廓形误差,有效提高零件加工轮廓的形状和尺寸精度.     

对称凸轮加工新工艺--"展成法"

详细论述了"展成法"加工凸轮轮廓曲线的原理;介绍了这种方法在对称凸轮轮廓曲线加工中的应用.以及采用"展成法"设计的凸轮加工机床的工艺特点.利用展成法加工对称凸轮精度高,效率高.     

弧面分度凸轮加工理论研究及凸轮体偏移误差对廓面误差影响的计算方法

以二旋转坐标联动数控加工弧面凸轮为例,介绍了凸轮体偏移误差对凸轮廓面法向误差影响的计算方法,在此基础上,以具体实例分析了该误差对廓面精度的影响规律.     

曲线加工中误差问题的研究

通过对数控机床在加工凸轮曲线的过程中存在较大轮廓误差问题的研究,总结出影响凸轮轮廓加工时产生误差的因素,利用数控机床闭环伺服系统可对机床本身的刚性、间隙、螺距误差等造成加工误差的因素予以适当的补偿,有效地减小了加工误差值.     

刀具尺寸变动量对摆杆从动件圆柱凸轮加工精度的影响

根据空间啮合理论。对摆杆从动件圆柱凸轮加工。给出了使刀具尺寸变动量在空间轮廓上引起的法向误差为最小的加工控制方法一优控法,用凸轮实际工作轮廓典面的法线与理论轮廓的交点,建立了精确的误差计算关系。同时也给出了简便的误差近似计算公式。     

齿轮模具成形磨齿应用软件的开发

为提高粉末冶金齿轮的成形精度，介绍了CNC成形砂轮的数值模拟廓形计算方法，开发了砂轮廓形计算及加工软件并进行了磨齿实验．所提出的算法简单直观，数据结构合理，可计算任意齿形．所开发的软件可对任意齿形的直齿、斜齿成形砂轮廓形进行计算并进行加工误差分析以确定最佳加工参数，同时生成砂轮修整和磨齿数控程序．磨齿试验表明，软件的计算精度足够，加工精度可满足实际要求，因此，文中方法是可行的．     

数控铣削加工中心加工精度分布规律

以正交试验设计理论为依据,结合数控加工技术的特点,给出了数控铣削加工中心加工精度分布规律的正交试验设计方案,进行变直径凸轮铣削加工试验.根据试验数据用Matlab对凸轮的线轮廓进行模拟,验证了数控铣削加工的线轮廓度误差符合正态分布规律;用极差分析法对加工误差较大的两处轮廓R2和R5进行线轮廓度误差分析,研究加工参数对其影响的显著性差异.在设计同一零件的不同弧段的轮廓度公差时所选定的值应该是不同的.     

空间凸轮机构啮合特性分析及加工理论研究

本文分析和研究了空间凸轮的啮合特性和加工机理,给出了加工中刀具与凸轮实际接触线和滚子与凸轮啮合的理论接触线的关系是影响凸轮廓面误差的主要原因,有利于空间凸轮加工精度的提高。     

圆柱蜗形分度凸轮的加工及应用

本文讨论了圆柱蜗形分度凸轮的实用加工方法。用θ-X 二轴数控加工,再经修研作圆弧修正的工艺方法已加工出合格的分度凸轮。提出了用范成法实现θ-X-Y 三轴加工余弦运动规律的圆柱蜗形分度凸轮;已设计出简单实用的范成装置,在普通铣床上便可实现分度凸轮的加工。设计制造出的圆柱蜗形分度凸轮已成功地应用在研制的盖垫同心贴复合膜高速自动机上。本文还论述了圆柱蜗形分度凸轮可作为自动装配机回转工作台的关键组件。     

基于圆弧刀补偿加工的平面调制切削技术研究

针对尖刀加工的平面调制微结构表面质量差以及尖刀顶部尖角易磨损的现象,本文系统分析了尖刀在加工平面调制结构时轮廓误差的形成机理,发现了尖刀加工调制表面的轮廓误差大且存在难以补偿的特性,调制结构的轮廓误差与刀尖宽度成正比,与调制的周幅比值(λ/a)成反比．为此,本文提出了采用圆弧刀具结合刀具半径补偿方法以降低平面调制样品轮廓误差的技术方案．实验结果表明,采用圆弧刀结合刀具补偿方法对平面调制结构的轮廓精度提升具有显著作用,相比于尖刀切削,圆弧刀补偿加工的一维调制样品获得了更高的表面质量和轮廓精度．针对幅值a=4μm,周期λ=60μm的平面调制样品,采用圆弧刀补偿加工方案,调制样品的表面粗糙度R_a值由59.66 nm降至21 nm,轮廓误差精度提高了约20%.     

涡旋盘渐开线型面的展成法加工及误差补偿

用展成法代替坐标法，消除原理误差，并通过误差补偿及减小偶然误差，用低精度的机床实现了高精度涡旋盘的加工。     

基于曲率分段的发动机凸轮磨削步长优化算法

提出一种改进凸轮磨削加工效率和精度的新算法.该算法根据加工精度要求，利用砂轮相对凸轮转角的运动轨迹的曲率计算各加工转角下的最大允许转角步长，并对凸轮加工转角进行分段，优化加工转角步长和转速.与恒转速法相比，有效减少加工中的冗余步长，提高加工转速，改善加工效率，并避免恒转速法在凸轮上升段及下降段与缓冲段相接处的精度不足及砂轮架加速度过大所致的响应滞后问题，保证凸轮加工精度和加工效率.     

基于电子齿轮箱的蜗杆砂轮磨齿机几何误差补偿解耦研究

文章依据蜗杆砂轮磨齿机加工原理,用齐次坐标变换的方法建立了各运动副坐标系间的变换矩阵;基于小误差补偿运动假设,分析了误差运动和补偿运动间的相互关系,对磨齿机各运动副的位置及方向误差补偿运动进行了解耦;根据蜗杆砂轮磨齿机各轴的运动特点,进一步就基于电子齿轮箱联动关系的各运动轴补偿进行了解耦;根据解耦推导出蜗杆砂轮磨齿机各运动轴的误差补偿值,在自主研发的蜗杆砂轮磨齿机数控系统平台上进行误差补偿实验,验证了误差补偿算法,提高了蜗杆砂轮磨齿机磨削精度。     

基于电子齿轮箱的内齿珩轮强力珩齿轮廓误差补偿控制研究

多轴控制系统的轮廓误差具有强耦合特点，由于是多轴联动产生的结果，仅提高单轴的跟踪精度不一定能降低轮廓误差。为降低珩齿多轴控制系统的齿面轮廓误差，进一步提高珩齿的加工精度，文章提出一种简单有效的补偿控制策略。分析珩齿机的机床结构，根据珩齿多轴电子齿轮箱(electronic gearbox, EGB)控制系统的数学模型推导出基于齿轮啮合原理和坐标变换的齿面轮廓误差数学模型，并设计出一种简单的齿面轮廓误差补偿控制器。仿真和实验结果表明，所提出的补偿控制策略对降低齿面轮廓误差有显著的效果。该文方法对提高珩齿实际加工精度具有一定的指导意义。