数控磨床凸轮磨削的速度优化控制方法

摘要

本发明涉及一种数控领域的凸轮磨削方法，具体涉及一种数控磨床凸轮磨削的速度优化控制方法。目的是利用本发明速度优化算法对凸轮进行数控磨削，实现了对凸轮升程曲线中斜率较大处和甚小处速度的明显优化，最终实现在保证凸轮磨削的精度等工艺指标前提下，提高凸轮磨削的效率。本发明利用反转法建立磨削过程运动学模型；在恒角速磨削的基础上利用经典公式对砂轮进给速度、加速度和凸轮旋转角速度、角加速度进行优化；利用优化后的值自动生成磨削G代码；利用G代码进行实际磨削得出凸轮轮廓误差对原升程进行补偿。该发明解决了常用的恒角速度磨削产生的非线性弹性变形和恒线速度磨削的过切或切削不充分现象，明显提高了凸轮磨削精度和加工效率。

主权项

一种数控磨床凸轮磨削的速度优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，向计算机输入凸轮升程表中的基本数据，包括：基圆半径、滚子半径、砂轮半径、从动件的旋转角度以及对应的升程、初始的恒角速度；步骤二，建立凸轮磨削过程运动学模型，计算砂轮架的进给量和凸轮的旋转角度；步骤三，为了避免直接计算出来的凸轮旋转角度与砂轮进给量疏密化影响的严重性，对其值进行三次样条插值计算，计算出砂轮圆心轨迹曲线上各点的值；步骤四，在恒角速度基础上，基于经典公式设计速度调节系数，对砂轮进给速度、加速度和凸轮旋转轴的速度和加速度进行优化；步骤五，对步骤四中计算的修正后砂轮架进给速度、加速度和修正后的凸轮转速、加速度进行三次样条曲线拟合，得到光滑曲线，由编程软件自动生成数控加工子程序G代码；步骤六，利用以上得到的G代码对实际凸轮片进行实际磨削，并利用凸轮检测仪检测加工的凸轮，计算轮廓误差，并对升程进行补偿，最后再由计算机自动得出数控加工G代码，接着对凸轮进行磨削，直至磨削结果获得满意。