提高曲轴非圆磨削精度的插补方法

□ 蔡晓敏□ 成 超

1.南京邮电大学通达学院 江苏扬州225000

2.扬州环锐科技有限公司 江苏扬州225000

曲轴是发动机上的关键零件，轴颈表面加工质量对发动机的耐磨损性、平衡性、振动、噪声等性能影响很大。随着制造业的快速发展，对曲轴的产量和精度都提出了更高的要求［1］。插补控制的精度和速度极大地影响着加工精度和效率，由于曲轴的轮廓通常以离散表格或高次曲线形式给出，无法通过基本的直线、圆弧插补进行加工，若能设计出一种合理、迅速的插补方法则将成为解决问题的关键。笔者提出了一种分段多项式插补方法，该方法引入了一个插补中间参数来构造函数，并根据磨削点恒线速度的要求，准确地确定插补参数步长，而且配合西门子SINUMERIK 840D数控系统自带的多项式插补，大大减小了轮廓误差，比普通离散点插补加工的加工精度有了较大提高［2-6］。

1 基于磨削点恒线速度的运动模型

曲轴非圆磨削是由曲轴旋转轴与砂轮架进给轴联动形成的，如图1所示是曲轴非圆磨削运动模型示意图，可以推导出砂轮中心的运动位移X为（OOs距离）：

式中：R为曲轴连杆颈的偏心距；Rw为连杆颈半径；Rs为砂轮半径；Ow为连杆颈中心；Os为砂轮中心；θ为曲轴转角。

▲图1 曲轴非圆磨削的运动模型

磨削点线速度恒定时，金属切除率变化平缓，磨削力变化较小，零件表面各点的磨削进给速度相同，因而在理想情况下，可保证被磨削零件的表面粗糙度在各处基本是一致的，有利于提高被磨削零件表面质量，提高磨削精度。……