凸轮轴磨床OEM软件的二次开发及算法设计

为提高Siemens数控技术的通用性,以SINUMERIK840D数控系统为开发平台,利用Siemens提供的OEM(Original Equipment Manufacture)软件包,并充分发挥VB(Visual Basic)和VC++(Visual C++)的接口优势,将VB开发环境下的编程与VC++下的DLL(Dynamic Link Library)文件有机地结合起来。分析了给定数据下凸轮轮廓的算法设计,并在此基础上深入探讨了砂轮中心点的轨迹方程,建立了实际砂轮进给量与凸轮转角之间的数学模型,最终开发出了满足凸轮轴磨床特殊加工工艺的OEM软件。

基于ANSYS Workbench的凸轮轴磨床床身动静态性能分析

以某型号的凸轮轴磨床为研究对象,基于ANSYS Workbench对床身的动静态性能进行分析,获得床身的动静态特性参数。根据床身的应力云图、变形云图和振型云图可分析出床身的动静态特性参数均符合设计要求。最后进行实验模态分析,分析结果与有限元分析之间的最大误差为7.94Hz,验证了有限元分析结果的正确性,为床身优化设计以及轻量化研究奠定了基础。

数控凸轮轴磨床运动误差分析与建模技术

为了对某数控凸轮轴磨床的运动误差进行分析和建模,分析研究了各运动部件间运动形式和误差类型,运用相邻体坐标系间的运动变化来表达2相邻体之间的运动情况,建立了相邻体之间的理想运动方程和有误差情况下的实际运动方程.将相邻体间的实际运动方程进一步推广到任意低序体阵列分析当中,为研究多分支数控凸轮轴磨床误差建模提供理论基础.将复杂的多分支链数控凸轮轴磨床抽象为简单的多体系统,对各运动部件建立相应的体坐标系和运动参考坐标系,求出相邻体间对应的变换矩阵.最后,将机床运动部件划分为"工件-床身"和"砂轮-床身"2条运动链,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,且对该方程进行了求解,为数控凸轮轴磨床误差补偿的研究提供了必要条件.结果表明:误差补偿后的机床加工精度显著提高.

数控凸轮轴磨床精度可靠性维持技术

针对数控凸轮轴磨床随着使用时间的增加机械零部件磨损、变形等导致加工精度可靠性下降的问题,提出了利用软件补偿数控凸轮轴磨床的几何误差以提高加工精度可靠性的方法.分析了数控凸轮轴磨床在磨削时的几何误差源,利用多体系统运动学推导出了含有几何误差项的数控凸轮轴磨床精密磨削运动学方程,给出了方程的迭代求解方法.对某数控凸轮轴磨床进行了几何误差补偿仿真与加工实验.通过对补偿前、补偿后与新机床加工件轮廓误差值的Wilcoxon秩和检验,结果表明,软件几何误差补偿技术对维持数控凸轮轴磨床加工精度可靠性具有显著作用,为几何精度下降的数控凸轮轴磨床加工出高精度的凸轮轴产品提供了一种方法,也为研究数控机床可靠性开阔了思路.

高速凸轮轴磨床砂轮架的结构分析及改进研究

以某型高速凸轮轴磨床砂轮架为研究对象,运用模态分析理论对砂轮架的固有频率和振型进行分析。建立了三维有限元模型,运用MSC.Patran & Nastran有限元分析软件对原砂轮架进行模态分析,找出原砂轮架设计中的缺陷,改进砂轮架的结构。通过多种改进方案的比较,确定优选方案,从而为产品的设计和改进提供了理论依据。

PC控制的现代数控凸轮轴磨床设计方法

论述了基于ＰＣ的新一代无靠模数控凸轮轴磨床的特点及性能；对凸轮轮廓的成形原理进行了分析，给出了联动坐标的计算公式以及机床的运动方式和控制方式。并给出了一种凸轮轴磨床的结构设计方案。

基于ANSYS Workbench的凸轮轴磨床垫板的动态性能分析

以某型号的凸轮轴磨床为研究对象,运用软件PTCCreo对其关键零件垫板进行了几何建模,然后运用有限元分析软件ANSYS Workbench集成研发平台对此零件进行了模态分析,获得其固有频率和振型,并根据振型图分析出其薄弱环节,针对其薄弱环节提出了5种改进途径,包含了11种改进方案。通过对改进后垫板的固有频率和质量增加的大小来评价这11种方案的好坏,最后找到合理的优化方案。为提高凸轮轴磨床垫板的动刚度、避免共振提供了理论依据,从而为提高凸轮轴磨床动态性能提供了依据。

数控凸轮轴磨床误差建模与辨识技术理论研究

以某类型数控凸轮轴磨床为研究对象,通过对其结构和运动的分析,确定了该机床共有21项误差参数。通过建立含有误差参数的相邻体坐标系运动关系模型,将机床运动体划分为"床身-工件"和"床身-刀具"两条运动链,建立了该机床的拓扑结构图,然后采用多体系统理论对该机床误差进行了建模;对各运动体分别建立了体坐标系和运动参考坐标系,结合相邻体坐标系运动关系模型求出对应的变换矩阵,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,并对该方程进行了求解;建立了凸轮轴磨削加工时X-C轴联动的数学模型,求出了磨削点在工件坐标系和刀具坐标系中的坐标。对影响凸轮轴加工的15项误差参数使用球杆仪采用3种测量方式进行了辨识,这为机床误差补偿的研究提供了必要条件。

凸轮磨床X-C廓形误差推导与仿真

在数控联动加工时,由数控系统引入的跟踪误差是影响凸轮加工廓形误差的主因之一,通过研究凸轮磨床跟踪误差,分别推导X轴、C轴跟踪误差与廓形误差计算模型,进一步推导出X-C轴联动时跟踪误差与廓形误差的计算模型。借助MATLAB工具编写程序,分别实现数学模型仿真和模拟加工仿真,将实验采集的跟踪误差采用不同的方法引入到仿真中,通过仿真结果对比,验证了X-C廓形误差数学模型的正确性。

数控随动磨床加工凸轮方法及其精度补偿策略

针对凸轮随动磨削中因工件轴转速差、伺服系统响应偏差、硬件制造误差等重复性误差影响因素造成的零件制造精度下降问题,将在线测量技术和Sinumerik 840D数控系统的插补表与电子齿轮功能应用到机床运动控制系统中,开展了随动磨削工艺的运动轨迹和控制方案分析,提出了由内嵌在系统PCU上的VB程序来处理在线测量获得的360个离散误差补偿数值,自动生成带插补表与电子齿轮功能的专用加工程序,利用同轴运动叠加控制方法,把补偿值叠加到进给轴上,使带误差补偿数据的凸轮加工NC程序不断根据实际加工状态更新,最后在工程样机上进行了磨削试验。试验结果表明,发动机凸轮轴的廓型最大加工误差降到了2.6μm以下,残余误差主要来源为机械振动、非线性摩擦扰动等随机性偏差。该运动控制和误差补偿方法能在实际加工中较好地补偿重复性误差因素对工件精度产生的影响。

全数控凸轮轴磨床研制的若干主要技术

介绍设计制造全数控凸轮轴磨床时数控系统的选择、磨削凸轮廓形的数学模型。

外圆磨床改造为数控凸轮轴磨床

重点介绍了外圆磨床改造为数控凸轮轴磨床的传动方案,凸轮工作轮廓形成原理,数控 系统软件设计中的关键问题。

数控凸轮轴磨床机械设计

介绍研制的数控凸轮轴磨床的伺服进给机构X轴和工件头架C轴的机械结构设计计算。实践证明 ,以控制器为核心进行数控机床设计或进行机床数控化改造较容易实现 ,且成本较低。

摇架式凸轮轴磨床凸轮轮廓数控成形分析

详细分析了摇架式凸轮轴磨床凸轮轮廓的数控成形原理。并根据三种不同的从动件情况 ,分析推导了凸轮磨削成形所需的主轴角位移与摇架摆角的数学关系及采用恒线速磨削时主轴角位移与主轴转速的数学关系。

凸轮磨床砂轮磨损误差的补偿方法研究

在数控凸轮轴磨床加工过程中,由砂轮磨损引入的廓形误差是不能忽略的。首先从理论着手,通过建立砂轮磨损量与凸轮廓线误差的数学模型,找出了砂轮磨损引入廓形误差的原因,并通过计算仿真进一步证明了补偿的必要性。其次,结合误差产生原理与生产实际加工特点,提出了解决该误差的方法和实施步骤。最后,经过设置加工实验,验证了该方法的正确性和优越性。

数控凸轮轴磨床加工中的仿真技术

在数控凸轮轴磨床加工中进行计算机仿真,对于检查程序错误、避免故障发生、提高加工精度、方便用户具有极为重要意义。重点介绍了全数控凸轮轴磨床加工中凸轮廓形曲线、加工曲线、速度曲线及加速度曲线的计算机仿真基本原理以及软件实现方法。

改造外圆磨床为数控凸轮轴磨床

重点介绍外圆磨床(M131)改造为数控凸轮轴磨床后的机械结构。

基于PC的无靠模数控凸轮轴磨床

论述了基于ＰＣ的无靠模数控凸轮轴磨床的工艺特点，对凸轮轮廓的形成原理进行了分析，推导出了Ｘ—Ｃ联动坐标的公式，给出了一种无靠模数控凸轮轴磨床的运动方式、控制方式和结构设计方案。

凸轮轴加工中CBN磨削技术的应用与研究

介绍和分析了凸轮轴加工中的CBN磨削加工技术与传统的磨削技术的对比,从四个方面阐述了技术要素以及加工砂轮问题的解决方法。

基于Visual C++6.0的数控凸轮轴磨床工艺数据库开发

目前,凸轮轴磨削工艺已趋于成熟,但凸轮轴磨削过程中需要考虑的参数比较多,磨削工序较为繁琐。因此,为了使工艺人员能够快速地选择所需的凸轮轴磨削参数,缩短凸轮轴的生产周期,建立一个凸轮轴磨削工艺数据库是非常有必要的。文章介绍了基于Visual C++6.0开发数控凸轮轴磨床工艺数据库,根据凸轮轴磨削工艺参数,通过构造数据库操作函数,使用ADO数据库存取技术访问Access数据库,从而实现数控凸轮轴磨床磨削工艺参数的存储和读取。