高速高精凸輪軸磨床砂輪架優(yōu)化設計.pdf

1、凸輪軸等異形零件是發(fā)動機配氣機構、紡織機械及自動化生產(chǎn)線的關鍵零件,其加工精度、效率、表面質(zhì)量等要求越來越高,推動了高速隨動磨削技術的發(fā)展。砂輪架是凸輪軸磨床關鍵的功能部件,高速高精凸輪軸磨削中存在的輪廓誤差、粗糙度、波紋度等問題對砂輪架的動力學特性提出了新的要求,解決這些問題主要從砂輪架的結構形式及主軸和進給系統(tǒng)的跟蹤能力著手。針對上述問題,在分析國內(nèi)外凸輪軸磨削最新研究發(fā)展與應用的基礎上,開展高速高精CBN凸輪軸磨床的核心部件——動

2、靜壓軸承電主軸、直線電機結構形式的砂輪架的研究工作。
　　研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:恒線速度凸輪軸磨削運動學分析,磨削力分析與仿真,磨床砂輪架整體結構設計及強度校核與模態(tài)分析等。
　　首先,建立了恒線速度凸輪軸磨削運動學模型。分析凸輪等異形零件輪廓曲線,采用三次樣條插值方法擬合凸輪升程曲線,建立凸輪轉(zhuǎn)角、砂輪架中心位移的運動學模型,得到恒線速度磨削加工時砂輪架理論位移、速度、加速度表達式,求解最大速度、加速度,為后期結構

3、設計進給電機選型提供理論依據(jù)。
　　其次,進行了磨削力分析與仿真。運用概率統(tǒng)計方法模擬砂輪沙粒磨削狀態(tài),運用有限元仿真手段建立單顆磨粒高速磨削動力學模型,在此基礎上求解磨削力,為砂輪驅(qū)動電機選型奠定基礎。
　　最后,完成了砂輪架整體結構優(yōu)化設計。在凸輪軸磨削運動學分析、磨削力計算的基礎上進行CBN凸輪軸磨床砂輪架方案設計。運用ANSYS有限元分析軟件,對關鍵零部件進行了強度校核,從而保證砂輪架的強度并提高了砂輪架剛性,實現(xiàn)輕