曲軸切點(diǎn)跟蹤磨削的研究與實(shí)現(xiàn)

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文曲軸切點(diǎn)跟蹤磨削的研究與實(shí)現(xiàn)姓名：馬慶泰 中請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機(jī)械制造及自動(dòng)化指導(dǎo)教師：何永義 20060201±海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削法具有高效率、高精度、調(diào)整靈活的特點(diǎn)， 是未來曲軸連桿頸磨削加工的主要方法。木文從運(yùn)動(dòng)控制模型建立和磨削 加工運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面進(jìn)行研究。運(yùn)動(dòng)控制模型主要包括切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)模型和補(bǔ)償模型。首先通過 對切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)的理論分析，從砂輪與曲軸連桿頸之間相對運(yùn)動(dòng)角度 建立了恒磨除率磨削條件下切點(diǎn)跟蹤磨削法的運(yùn)動(dòng)模型，并運(yùn)用mat lab 檢驗(yàn)了運(yùn)動(dòng)模型的正確性；其次分析了切點(diǎn)跟蹤磨削過程中的受力情況， 使

2、用ans y s對曲軸的彈性變形進(jìn)行有限元仿真分析，并提出了彈性變形的 測量方法；建立補(bǔ)償模型來補(bǔ)償曲軸受力彈性變形、曲軸冋轉(zhuǎn)軸與砂輪進(jìn) 給軸的位置誤差、曲軸回轉(zhuǎn)中心與砂輪中心安裝高度誤差、以及砂輪半徑 磨損等因素引起的誤差。在運(yùn)動(dòng)控制模型基礎(chǔ)上，基于西門子s i n u m e r i k8 4 0 d開放式數(shù)控系統(tǒng)的hm i軟件開發(fā)包進(jìn)行了系統(tǒng)二次開發(fā)，建立連桿頸磨削加工藍(lán)線表格， 精確地實(shí)現(xiàn)了切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)控制。根據(jù)曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削的特 點(diǎn)設(shè)計(jì)了hm i應(yīng)用程序。hm 1應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了磨削加工過程動(dòng)態(tài)顯示、磨 削參數(shù)管理、運(yùn)動(dòng)控制結(jié)果分析功能等，并能根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的曲軸尺寸與 磨削

3、加工參數(shù)值，按照運(yùn)動(dòng)控制模型自動(dòng)生成加工程序并下載到n c u存儲 器中，通過r參數(shù)訪問控制加工程序執(zhí)行流程。關(guān)鍵詞：曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)模型誤差補(bǔ)償v上海大學(xué)碩二卜學(xué)位論文 abstraot the crankshaft p i n tangent ial p o i n t t racing grindingwi 1 1 b e t h e m a i n w a y o f crankshaft pin grinding i n the fut ure, f o r w it h f e a tureofhigh efficiency, high precision and fle

4、xible adj us tment. i n this paper，the research i s done i n two parts b u i ldingmotion control model, real izing the grinding motion control. lllemotion control model consists o f tangential point tracing grindingmotionmodel and compensat i onmode 1. through analyzed the theory of the tangential p

5、oint tracing grinding, its mot ionmodel i s built in the constant r e m o v a 1 rate condi t ion at first, f r o m t h e point o f relat ivemovement be tween crankshaft pin and grindingwheel, and i t s c o r r e c tn ess i s checked us ingmatlab. then, the force i n the g r i n d i n g process i s r

6、esearched； the elastic displacement o f crankshaft i s analyzed i n a n s y s, and ameasurement method of thedcc100smmppp1eeanncsse me nt nhi spromoted. final 1 y ,aa ti om od e 1 is built t oa te te er r o r s caused b y thee1ast1cd is p1a ce m e n t o f crankshaft , thep0s1t10n er r0r of the crank

7、shaftr0tar19a xi san dthe feed axis o fgr1nd1ng wh ee1t he d e v i a tionof thehe1ghtbe tw een th e grindingwheelcenteran dt her c t a r y center o fcranksha ft ,as we 1 1 a s the r e d u c tion o fgr1nd1ng wh ee1 ra d i u s . on the basico fm0t10nco nt r01 mo d e 1 , second timedeve10pm en t1s done

8、usinghmi s o f t warepackagei nt hes ie m e n s s i n u m e r i k 8 4 h a f t pin grinding t0 d n csystema cr ank sabletcurve1sc re ate d，which preciselyrea11zet he tan gential p o i nt t r a c in gm0t10nco nt r01hmi application isdeve10pe da cco rding t o crankshaftp i ngr1nd1ng ' sf eat ure. t

9、his a p p 1 i c a t io nrea11zes th efu nc t i o n s ： grindingpr0cessd yn ami cdisplay, g r i n d i n gparamete rs man ag e m e n t , mot i o n c o n t:r o 1resu1tan a1 yzi n%、 it also could gene r a t emanufact ur epr ogramaccording tocurrentp ar ame te r s includingcranksha ft d1m ens ion and gri

10、ndingparamete rs ,th e1 1 d o w n 1 o a d i t intothen c um em or y.and co n t r 0 1 the manuf act u r epr0gram's e x ecu tion flow through rp1anr taemreftae rc e .s.key words： crankshaf tp1ntang en t1a 1point tracinggr1nd1ns ,m otionmodel， errorc0mpensa ti on原創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作。除了文

11、中特別加以 標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己發(fā)表或撰寫過的研究成果。參與同一 工作的其他同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝 意。本論文使用授權(quán)說明木人完全了解上海大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，bp：學(xué)校有權(quán)保留論文及 送交論文復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：錐導(dǎo)師簽名：n上海大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論11課題來源本課題源自上海大學(xué)與上海機(jī)床有限公司、上海理工大共同申請的上?？莆攸c(diǎn)攻 關(guān)項(xiàng)目“非圓磨削技術(shù)的研究開發(fā)及其應(yīng)用上海大學(xué)負(fù)責(zé)曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨 削加工控制方而的研究，實(shí)現(xiàn)曲

12、軸連桿頸的磨削加工，最終加工出符合質(zhì)量要求的工件。本課題以d 0 6 a10 1. 3 0六曲拐曲軸為磨削加工對象，要求#h q 后的 曲軸能達(dá)到表一中的檢測標(biāo)準(zhǔn)。其中曲軸平均轉(zhuǎn)速為6 0轉(zhuǎn)/分鐘，并在2 0分鐘 內(nèi)完成全部曲軸連桿頸的磨削加工任務(wù)。表一加工工件質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)檢測項(xiàng)目 檢測尺寸（rain）允差（i n i 1 1 ）備注圓度7 6 0 . 0 0 4 兩點(diǎn)法（0 . 0 0 8 ）圓柱度中7 6 00 0 4尺寸公差7 6曲柄半徑允差 r 6 7 . 5 ±0, 0 2相位角允差1 2 0 0 ± 1 0,軸頸圓弧允差r 4 r規(guī)檢測 軸頸寬度允差4 6塞規(guī)檢

13、測平行度允差軸頸寬度00 0 4外圓r a 00 5 ii粗糙度儀平面粗糙度端面r a 0 . 0 8掣圓弧r a 00 8“表面波紋度0.001目測表面質(zhì)量無裂紋和燒傷酸蝕法和磁粉探傷c p k值 13 3尺寸公差上海大學(xué)碩士學(xué)位論文12課題研究意義曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部分，在做功沖程中將油液燃燒推動(dòng)下的活塞直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以扭矩形式輸出動(dòng)力，并帶動(dòng)氣缸完成進(jìn)氣、壓縮、排氣沖程屮的 運(yùn)動(dòng)【1j o在發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配中，曲軸通過連桿與活塞連接，曲軸連桿頸與連桿軸孔以滑動(dòng) 摩擦運(yùn)動(dòng)副的形式連接。為了降低磨損提高使用壽命，連桿頸表面都要經(jīng)過硬化處 理。而一根曲軸通常有多段曲拐，各曲拐問要求

14、有精確的相對位置，以得到良好的 發(fā)動(dòng)機(jī)性能。根據(jù)上述曲軸的工作特點(diǎn)，要求連桿頸具有高的表面質(zhì)量和尺寸精度 o而磨削加工是曲軸牛產(chǎn)的最后一道加工工序，最終決定了牛產(chǎn)出來的曲軸質(zhì)量。 但是曲軸為形狀復(fù)雜的細(xì)長軸，曲軸連桿頸與主軸頸不同心，這兩個(gè)特點(diǎn)都給曲軸 磨削加工帶來了很多棘手的難題。而傳統(tǒng)的偏心裝夾加工方法需要多次裝夾，引入 多次定位誤差，限制了加工精度的提高，且降低工件加工效率?？冢┙夥藕? 1蛇型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸：j北京8, 4 9 2擊發(fā)萄軌曲軸1圳軸2主輅頸蠟抒軸頸（曲柄鞘）扣曲撬卜平饞重6后端凸緣 幽11典型曲軸零件結(jié)構(gòu) 從市場需求方面看，目前國內(nèi)汽車的年產(chǎn)量在百萬輛以上（2 1,而且隨著

15、國內(nèi)經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展，汽車的年產(chǎn)量將持續(xù)增長，所以曲軸磨床的需求量也將相應(yīng)提高。雖然 市場前景比較明朗，但是由于技術(shù)原因，國內(nèi)還沒能推出新一代基于切點(diǎn)跟蹤法的 曲軸連桿頸磨床。這種先進(jìn)的磨床具有高效、高靈活性的特點(diǎn)，將替代老式曲軸磨 床，受到客戶的青睞。目前國內(nèi)廠商只能以高昂的費(fèi)用從國外引進(jìn)這種設(shè)備。上海 人學(xué)碗二卜學(xué)位論文通過本課題，對曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)切點(diǎn)跟蹤法 磨削加工曲軸連桿頸，不僅可以提高國內(nèi)磨削加工技術(shù)水平，而且能夠滿足國內(nèi)市 場需求，具有重大的經(jīng)濟(jì)利益。13國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向13. 1國外現(xiàn)狀 切點(diǎn)跟蹤曲軸連桿頸磨削方法，是科技飛速發(fā)展的產(chǎn)物?，F(xiàn)在使用

16、這種方法的連桿 頸磨床已經(jīng)商品化，國外的供應(yīng)商有美國的l a n d i s公司、德國的j u n k e r公司等【3】（4 1。2 0 0 5年9月，在漢諾威舉行的展會(huì)上，junker公司展出了 j u c f a n k6 0 0 0型切點(diǎn)跟蹤曲軸磨床。該磨床采用cbn砂輪，適合于粗、精磨大尺寸柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿頸，只需一次裝夾便可完成全部磨削加工，減少了二次操作的不 便和多次裝夾引入的定位誤差；擁有在線測量裝置，可以在磨削過程中實(shí)時(shí)補(bǔ)償誤 差：采用cbn砂輪和油液冷卻系統(tǒng)，獲得更長的砂輪使用壽命；它的兩個(gè)砂輪頭 可以同時(shí)磨削兩段主軸頸，或者兩段連桿頸；采用的gef a n u c控制

17、系統(tǒng)，具 有“學(xué)習(xí),功能，可以檢測自身的狀態(tài)，并根據(jù)環(huán)境變化做相應(yīng)的調(diào)整；機(jī)床x軸采用靜壓進(jìn)給軸，顯著減少接觸摩擦和磨損，保證了進(jìn)給精度；同時(shí)，由于靈活的c nc控制系統(tǒng)，該磨床具有較大靈活性，經(jīng)過簡單調(diào)整可用于磨削不同尺寸、結(jié)構(gòu) 的曲爼j ( 4 olandis公司推出了l t 2雙磨頭軌跡控制曲軸磨床九6 1。該磨床主要特性 可以概括為三點(diǎn)：高速加工特性，砂輪線速度可以達(dá)到3 0 0 r n / s以上，高的 線速度獲得低磨削力和磨屑厚度從而降低單位磨除材料費(fèi)用；緊湊可靠特性，通過 有限元分析和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，減小機(jī)床尺寸，可靠的完成加工任 務(wù)；靈活特性，通過簡單的數(shù)控程序調(diào)

18、整可以加工不同種類、結(jié)構(gòu)的曲軸和其它非 同心圓柱面，一臺磨床具有多種用途(81。另外，該公司還將軌跡控制磨削技術(shù)用于該公司牛產(chǎn)的5 re型單砂輪架磨床上， 為ford公司下屈e s sex發(fā)動(dòng)機(jī)廠改造曲軸磨削生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了該公司對 于加工不同毒中類曲軸芥縮短調(diào)試維護(hù)與工件裝卸吋間的要求，使曲軸生產(chǎn)上海大 學(xué)碩士學(xué)位論文效率明顯提高，將單條生產(chǎn)線產(chǎn)量由原來的每天1 5 0 0根曲軸增 加到2 3 5 0根，并將連桿頸磨削加工尺寸精度提高到正負(fù)8岸m。1. 3. 2國 內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)對于曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削的研究主要以理論研究為主，尚未出現(xiàn)采用切點(diǎn) 跟蹤技術(shù)的商品化曲軸磨床。對于切點(diǎn)跟蹤磨削原理的研究

19、，湖南犬學(xué)國家高效磨 削工程技術(shù)研究中心在國家自然科學(xué)基金的資助下，取得了一些研究成果四【1 61 o華屮科技大學(xué)對運(yùn)用切點(diǎn)跟蹤磨削方法磨削的cnc數(shù)控系統(tǒng)屮的關(guān)鍵技術(shù)做 了研究，著重對切點(diǎn)跟蹤磨削時(shí)砂輪特殊曲線的高精度大行程跟蹤的控制問題進(jìn)行 了分析，提出了開放式磨削cnc系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)【i51。這些研究成果都為我們提供很好的理論借鑒。13. 3發(fā)展動(dòng)向 連桿頸磨削過程中磨：！參數(shù)一直根據(jù)操作工人的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定。現(xiàn)在國外正投入科 研力量對磨削過程參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行研究，希望借助計(jì)算機(jī)建模技術(shù)來完成磨削參 數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化。在給定砂輪材料、粘合劑、曲軸材料和結(jié)構(gòu)參數(shù)后，可以自動(dòng)牛成 優(yōu)化過的磨削速度、

20、進(jìn)給量以及砂輪修正頻率和修正方法。美國nist (nati o n a 1 institute of standards and technology)授予兒家知名機(jī)構(gòu)2 0 0 2先進(jìn)科技項(xiàng)目競爭獎(jiǎng)金(a d v a n c e d technology prog ramcompe t i t i o n aw a rd)，讓其協(xié)同完成磨削過程智能優(yōu)化與控制項(xiàng)目的研究工作。這幾家機(jī) 構(gòu)包括：普度大學(xué)，t e c h s o 1 v e科技與商業(yè)輔助中心，landis g a r d n e磨床生產(chǎn)公司，d e p h i耗車配件生產(chǎn)公司，a p p 1 i e d grindingtechn

21、ologies公司。n / s t為該項(xiàng)目提供6 0 0萬美元科研經(jīng)費(fèi)， 計(jì)劃在3年內(nèi)完成研究工組i 9 1 o另外，l a n d i s公司已經(jīng)在其生產(chǎn)的凸輪軸磨床中，加入了名為t e t r a 4 0 0 0的磨削過程分析程序(1 0】。該程序可以根據(jù)砂輪特性、磨削參數(shù)、冷卻方式、材 料熱傳導(dǎo)系數(shù)等數(shù)據(jù)，通過數(shù)值分析工具仿真磨削過程屮凸輪面上的熱量分布情 況(如圖1 _2)。根據(jù)分析結(jié)果，在不發(fā)牛燒傷現(xiàn)象前提下修改進(jìn)給參數(shù)，來 縮短磨削加工時(shí)間。而曲軸連桿頸磨削過程與凸輪軸磨削相似，所以在曲軸連 桿頸磨床上加入該分析功能也是可行的。1海大學(xué)碩十學(xué)位論文0 oo 0筠0如 0瑪0 co

22、n co 0 oo 0 1 0 0 2 0 0 j 0 0 a直角坐標(biāo)顯示b角度位置顯示 圖i一2凸輪磨削熱量分布知|14論文主要研究內(nèi)容曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削方面的研究工作，可歸納為以下幾方面：如何確定運(yùn)動(dòng)控 制模型來描述切點(diǎn)跟蹤磨削加工過程：如何實(shí)現(xiàn)磨削過程中運(yùn)動(dòng)軸間高頻率、高精度、大行程聯(lián)動(dòng)；在驅(qū)動(dòng)曲軸和砂輪頭架這樣大慣量物體運(yùn)動(dòng)情況下，如何保證齊 運(yùn)動(dòng)軸的位置精度和速度剛性，即如何保證跟蹤磨削點(diǎn)的精度；最后在實(shí)現(xiàn)了切點(diǎn) 跟蹤磨削加工后，如何在保證曲軸表面質(zhì)量的前提下優(yōu)化磨削參數(shù)獲得最大加工效 率。在條論文中，主要從曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)控制模型研究和磨削加工運(yùn)動(dòng)控 制實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)方面

23、進(jìn)行論述。運(yùn)動(dòng)控制模型建模方面，首先分析切點(diǎn)跟蹤磨削運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，了解磨削基本原理。 然后從相對運(yùn)動(dòng)的角度出發(fā)分析運(yùn)動(dòng)過程，建立了相對運(yùn)動(dòng)控制模型。接著分析切 點(diǎn)跟蹤磨削過程屮作用力情況，并使用ansy s軟件對曲軸彈性變形進(jìn)行仿真分 析，給出曲軸彈性變形的測量方法。最后在相對運(yùn)動(dòng)模型基礎(chǔ)上建立補(bǔ)償模型，來 補(bǔ)償曲軸受力彈性變形、曲軸回轉(zhuǎn)軸與砂輪進(jìn)給軸的位置誤差、曲軸回轉(zhuǎn)中心與砂 輪中心安裝高度誤差、以及砂輪半徑磨損等因素引起的加工誤差。在切點(diǎn)跟蹤磨削加工實(shí)現(xiàn)方面，以西門子s i n u m e r i k8 4 0 d數(shù)控系統(tǒng)為控制平臺，根據(jù)建立的運(yùn)動(dòng)控制模型實(shí)現(xiàn)磨削加工的運(yùn)動(dòng)控制 o首先概述

24、了西門子卜海大學(xué)碩士學(xué)位論文8 4 0 d數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及hm i應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境，然后介紹了 8 4 0 d系統(tǒng)在曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削上的 具體應(yīng)用，分別討論了加工程序和hmi應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削21曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削原理 切點(diǎn)跟蹤磨削法是隨著機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的 新磨削加工方法，并被用于曲軸連桿頸的磨削加工，以取代偏心裝夾曲軸連桿頸磨 削方法。下面概述了曲軸切點(diǎn)跟蹤磨削方法的基本特點(diǎn)，并同偏心裝夾方法做了比 較。由于對切點(diǎn)跟蹤磨削過程的理解角度不同，對其叫法也不盡相同。比如l a n d is公司稱

25、其為軌跡控制磨削（orbital control grinding）, junker公司則將之稱為連桿頸跟蹤磨削（pin chasinggrinding）o曲軸連桿頸切點(diǎn)跟蹤磨削法裝夾曲軸兩端的主軸頸，曲軸以主軸頸中心為冋轉(zhuǎn)中心 轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪跟隨曲軸旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)給，完成連桿頸表面的磨削t 2, 1 3。需要 建立的運(yùn)動(dòng)控制模型，用cnc控制系統(tǒng)控制砂輪的橫向進(jìn)給（x軸）和曲軸旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)（c軸）的聯(lián)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)磨削點(diǎn)b在連桿頸表面上的運(yùn)動(dòng)（如圖2 1所示） ,從而完成連桿頸的高形狀精度、高表而質(zhì)量要求的磨削加工。另外本文中所提到 的切點(diǎn)跟蹤磨削均是針對曲軸連桿頸的磨削加工。/、/淼綴3來汽 擎婦7圖2

26、 1切點(diǎn)跟蹤磨削示意圖從磨削示意圖屮也可以看出，在曲軸從0。角旋轉(zhuǎn)到9 0。角時(shí)，連桿頸表面磨自 0過的圓弧面大于1 / 4圓弧面，而當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)1 8 0。時(shí)，磨削過的圓弧面等于 1 / 2圓弧而。所以在切點(diǎn)磨削加工過程中，磨削點(diǎn)在連桿頸表而的線速度與曲軸 旋轉(zhuǎn)的角速度間為非線性關(guān)系（13, 15】。上海大學(xué)碩士學(xué)位論文切點(diǎn)跟蹤磨削過程中，磨削點(diǎn)b的運(yùn)動(dòng)是曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)以及b點(diǎn)在連桿頸表面運(yùn)動(dòng)的 合成運(yùn)動(dòng)，所以磨自4點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)軌跡是一條類似橢圓的復(fù)雜曲線（如圖2-2 所示）。,丁、享？ 1 1、 j。、！ z.0 j z. '四， 圖2 2磨削點(diǎn)空間運(yùn)動(dòng)軌跡四根據(jù)切點(diǎn)跟蹤法磨削的特點(diǎn)，曲

27、軸磨床的主要運(yùn)動(dòng)軸有（如圖2-3所示）：c軸 （驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)軸）；x軸（砂輪頭架縱向進(jìn)給軸）；z軸（砂輪頭架橫向移動(dòng)軸 ）o在加工過程屮，主要是c軸和x軸的聯(lián)動(dòng)，來完成各段連桿頸表面的磨削加工 ,z軸的橫向移動(dòng)來改變要加工的軸段。這里主要分析的是與磨削加工運(yùn)動(dòng)控制有 關(guān)的運(yùn)動(dòng)軸（c、x、z軸）。圖2 3切點(diǎn)跟蹤磨床運(yùn)動(dòng)軸示意圖【1 7 j偏心裝夾法磨削曲軸連桿頸，用偏一i i,夾具裝夾曲軸使曲軸繞連桿頸中心線旋 轉(zhuǎn)來磨削連桿頸，這樣磨削連桿頸就可以采用普通軸的磨削方法。2二雖然偏一e1 ,裝夾方法比較簡單易于實(shí)現(xiàn)，但偏一i i,夾具裝夾方法磨削曲軸，在磨削不 同的軸段或磨削不同類型的曲軸時(shí)，需

28、要對偏心夾具分度頭進(jìn)行調(diào)整。這種調(diào)整過 程是比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的，影響加工效率和機(jī)床對不同工件進(jìn)行加工的靈活性，而且 這種調(diào)整的重復(fù)精度也很難保證（雹采用這種方法加工時(shí)，為了減少對夾具分度 頭調(diào)整的操作，通常一根曲軸各段連桿頸的加工需要在不同的磨床上完成，上海大 學(xué)顧：i學(xué)位論文這樣需要較多機(jī)床設(shè)備費(fèi)用投入，并且要占用更多的廠房空間。 而切點(diǎn)跟蹤磨削方法只需要一次裝夾，通過cnc控制系統(tǒng)的控制，完成所有軸段 的加工任務(wù)；而且只需要修改加工程序就可以磨削加工不同尺寸類型的曲軸，具有 很強(qiáng)的靈活性。切點(diǎn)跟蹤磨削曲軸的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在磨削加工中曲軸的運(yùn)動(dòng)方式 同曲軸裝配到發(fā)動(dòng)機(jī)中的工作方式相同，這樣對最

29、終加工岀的曲軸質(zhì)量有利。2. 2基本磨肖u原理f 1 8 t 9 1對曲軸連桿玩切點(diǎn)跟蹤磨削過程進(jìn)?醒芯渴保 碩閱八輔 討蟹 奈侍飩 瀉 俠肝治霾苛鮎行bl餞覦椒約岸閱八骷庸"t探杏嘔 sm莆漳八骰 駒 慰d八骰 糾礪壑兄饕 云矯婺八骨介湍淞庠材八鶻 醒芯浚歡 淬械愀 伯 八輔 討校 淙荒八輔愕腦碩 謊jh惶醺叢涌占瀝 摺八骷庸療碧媛勻皇峭庠裁媯 掖由奧鐘肓 司敝 湎嘍栽碩 慕嵌缺冉希睞 司鎖那械愀 俟逃臚庠材八輔 滔嘟 凰 那 睞 司鼻械愀 侑八餐三褪庠材八骼礪壞臍 睦礪 芻 荊保場場荊保怠場#玻 玻 蹦八骷庸力氐?磨削（grinding）從本質(zhì)上 看屬于切削加工，但與車、銃等切削加工方法相比較，卻有以下的特點(diǎn)：1、砂輪表面上砂粒形成的刃口形狀和刀刃分布均處于隨機(jī)狀態(tài)。2、每一個(gè)磨粒 切下切屑的厚度很薄，一般切屑厚度在微米以下，所以磨削加工可以獲得高粗糙度 表面，同時(shí)由于尺寸效應(yīng)，單位材料磨削比能較高，對加工表面的影響也比較大。3、磨削速度比一般切削速度高得多，目前砂輪線速度達(dá)到1 0 om/ s 以上。4、砂輪在磨削加工過程中有自勵(lì)作用。5、磨粒具有較大的負(fù)前角。6、 磨削區(qū)的溫度很高，磨削鋼件時(shí)可達(dá)到1 0 0 0。c以上。2. 2. 2磨削基本參 數(shù)磨削時(shí)，磨床上相應(yīng)的機(jī)構(gòu)控制著砂輪，使它與工件接觸，逐漸切