隨著我國汽車工業(yè)的不斷轉型升級,如何提高凸輪軸這類汽車關鍵零部件的加工質量及加工工藝是目前亟待解決的關鍵問題之一。而凸輪軸的運動性能及復雜的工作環(huán)境,對凸輪軸的輪廓形狀提出了更為嚴苛的加工制造要求。但是凸輪軸屬于典型的細長桿件,磨削加工性較差,其復雜的凸輪輪廓型線給凸輪軸的高速磨削加工過程帶來了新的挑戰(zhàn),使得凸輪軸高速磨削過程中工件加工表面易產(chǎn)生波紋。因此,本文以凸輪軸高速磨削加工表面波紋度為研究對象,通過分析凸輪軸高速磨削過程中影響表面波紋度的主要因素,對凸輪軸高速磨削加工表面波紋度展開了理論與實驗研究,提出了基于表面波紋度控制的凸輪軸高速磨削工藝方案優(yōu)化策略,為改善凸輪軸高速磨削表面波紋度質量提供理論指導。首先,本文分析了凸輪軸的X-C兩軸耦合聯(lián)動切點跟蹤法磨削加工工藝,探討了凸輪軸輪廓形狀、整機動剛度與彈性退讓現(xiàn)象、工藝系統(tǒng)振動及砂輪磨損等因素對凸輪軸高速磨削過程表面波紋度的影響,分析了表面波紋度的測量與評定方法,研究了基于Motif算法的凸輪軸高速磨削表面波紋度計算方法。其次,本文搭建了凸輪軸高速磨削波紋度實驗平臺,確定了凸輪軸高速磨削彈性退讓位移和磨削過程實驗信號等實驗數(shù)據(jù)的采集方法,設計了凸輪軸高速磨削空轉對照實驗、彈性退讓實驗、振動測試實驗及磨削工藝參數(shù)優(yōu)化實驗來研究凸輪軸高速磨削表面波紋度情況。最后,本文在凸輪軸高速磨削波紋度實驗平臺上進行了凸輪軸高速磨削波紋度的實驗研究,利用時域和頻域分析法研究了工藝系統(tǒng)的彈性退讓位移信號和振動信號,計算了凸輪軸高速磨削工藝系統(tǒng)的整機動剛度,分析了凸輪軸高速磨削彈性退讓規(guī)律和凸輪軸高速磨削過程中的主要激振頻率與振動狀態(tài),探討了磨削工藝方案對磨削彈性退讓、工藝系統(tǒng)振動情況及表面波紋度的影響,在滿足工件表面粗糙度加工要求的前提下研究了基于表面波紋度控制的凸輪軸磨削工藝方案優(yōu)化策略。
【學位單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG580.6
【部分圖文】：

力、幾何干涉、動剛度等動態(tài)參數(shù)的變化，進而析，本文針對凸輪軸高速磨削過程中工件表面易削加工表面波紋度為研究對象，通過分析凸輪軸紋度的主要因素，對凸輪軸高速磨削表面波紋度藝實驗來研究凸輪軸高速磨削整機動剛度與彈性工藝參數(shù)及砂輪磨損對表面波紋度的影響，分析工藝方案優(yōu)化策略。其研究成果對提高凸輪軸高工制造技術的發(fā)展，具有十分很重要的理論價值速數(shù)控磨削技術概述輪廓型面復雜，是一種典型的非圓輪廓工件，使工件的外圓磨削和平面磨削之間具有一定區(qū)別，能磨床及高速磨削理論的不斷發(fā)展、成熟，凸輪可分為如下兩個發(fā)展階段：

第一個階段是在普通磨床上采用利用靠模仿形法對凸輪軸進行磨削加工， 1.2 所示。該方法是通過控制搖擺架、靠模模具和滾輪帶動工件主軸使砂輪輪軸進行耦合接觸磨削加工[21]。這種方法生產(chǎn)效率低，在加工之前需要根據(jù)加工的凸輪輪廓制造對應模具，而且加工精度很難保證，并且當需對不同型凸輪軸進行加工時，需要重新制作相應的不同型號的凸輪靠模模具[22]。

- 3 -軸工件; 2-工件頭架; 3-工件尾架; 4-輔助中心架; 5-凸輪軸專用夾具;圖 1.3 兩軸耦合聯(lián)動切點跟蹤磨削法示意圖e Schematic diagram of two axis coupling linkage point tracking grind階段是在高性能磨床上利用 X-C 兩軸耦合聯(lián)動切點跟蹤法 1.3 所示。該方法是通過數(shù)控系統(tǒng)的相應插補指令控制凸
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 熊超;韓秋實;李啟光;彭寶營;;凸輪磨削的非圓磨削力模型研究[J];機械工程與自動化;2015年05期

2 林曉輝;馬凱威;黃海濱;許喬;;軸對稱非球面磨削表面粗糙度和波紋度的分布特性[J];強激光與粒子束;2015年09期

3 王麗;朱順蘭;;凸輪磨恒線速加工過程曲線優(yōu)化[J];測控技術;2014年01期

4 于長亮;張輝;王仁徹;郭壘;;機床整機動剛度薄弱環(huán)節(jié)辨識與優(yōu)化方法研究[J];機械工程學報;2013年21期

5 畢果;郭隱彪;鄭茂江;;砂輪磨削振動對工件表面形貌特征的影響研究[J];機械科學與技術;2013年08期

6 李秦峰;任成祖;張開飛;;磨削參數(shù)對ELID內(nèi)圓磨削軸承外圈的影響[J];中國機械工程;2013年09期

7 陳東菊;范晉偉;李海涌;張飛虎;;超精密加工中表面波紋度與主軸系統(tǒng)不平衡關系[J];機械工程學報;2013年01期

8 李金峰;張為民;馬奎;褚寧;;減小軸承滾道磨削波紋度的實驗研究[J];機電一體化;2011年06期

9 程松;王昌富;徐志明;;數(shù)控凸輪軸磨削控制算法研究及其在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)上的實現(xiàn)[J];上海電氣技術;2010年04期

10 彭寶營;韓秋實;;基于模糊變速的凸輪恒力磨削研究[J];機械科學與技術;2010年07期

本文編號：2891896