曲軸非圓磨削表面幾何形狀誤差及其在線測量方法的研究.pdf

1、曲軸是各種內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零部件，其軸頸的圓度誤差直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的配合精度、旋轉(zhuǎn)精度、摩擦、振動(dòng)和噪聲，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)曲軸的制造精度、效率和質(zhì)量提出了更高的要求。曲軸非圓磨削技術(shù)的出現(xiàn)雖然提高了磨削效率，但是在非圓磨削特殊的跟蹤磨削過程中，影響工件幾何尺寸和形狀誤差的因素不同于常規(guī)磨削，其加工過程中的質(zhì)量控制的難度也更加困難。因此開展曲軸非圓磨削加工中表面幾何形狀誤差及其在線測量方法的研究工作，不僅有利于提高加工精度，促進(jìn)曲軸非

2、圓磨削在線檢測技術(shù)的完善和推廣，而且對(duì)于我國先進(jìn)制造裝備水平及國際競爭力的提升也有積極的作用，具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)意義。 本文以曲軸非圓磨削加工中的表面形狀誤差和幾何尺寸為主線，對(duì)影響磨削加工精度的主要因素、曲軸非圓磨削過程振動(dòng)及其與工件表面波紋度之間的聯(lián)系、在線檢測方法及圓度誤差分離方法等關(guān)鍵技術(shù)展開研究，論文的主要研究工作和取得的成果如下： 本文首先研究了曲軸連桿頸非圓磨削運(yùn)動(dòng)過程及影響曲軸加工表面幾何形狀誤差的

3、主要因素，探討了由磨削力引起工件彈性變形對(duì)加工精度的影響，并建立了補(bǔ)償模型，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證補(bǔ)償模型能有效降低彈性變形產(chǎn)生的影響。 其次對(duì)曲軸非圓磨削過程的振動(dòng)現(xiàn)象及其對(duì)磨削表面波紋度的影響進(jìn)行了研究。應(yīng)用雙再生反饋模型對(duì)曲軸連桿頸非圓磨削顫振的機(jī)理進(jìn)行分析，探討了砂輪磨削切點(diǎn)線速度變化和曲軸變速轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)顫振的抑制作用：建立了曲軸連桿頸非圓磨削的六自由度動(dòng)力學(xué)模型，通過模態(tài)分析方法對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程組解耦后，對(duì)強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生影響進(jìn)行了仿真計(jì)

4、算。 本文提出了能夠同時(shí)對(duì)曲軸非圓磨削加工中軸頸圓度和直徑進(jìn)行在線測量的主動(dòng)跟蹤測量方法，并開發(fā)了與曲軸非圓磨床配套的主動(dòng)跟蹤測量裝置，分析了跟蹤測量裝置系統(tǒng)誤差及其對(duì)跟蹤測量精度的影響。 本文提出了將曲軸非圓磨削中軸頸圓度誤差和系統(tǒng)誤差從測量數(shù)據(jù)中進(jìn)行分離的三點(diǎn)跟蹤圓度誤差分離方法，并探討了影響三點(diǎn)跟蹤法誤差分離精度的因素。研究了采用小波變換原理對(duì)傳感器組采集信號(hào)局部特征進(jìn)行分析和提取的方法。 最后通過計(jì)算機(jī)仿