一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115952618A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211683671.3(22)申请日2022.12.27(71)申请人上海机床厂有限公司地址200093上海市杨浦区军工路1146号(72)发明人房小艳汪学栋顾凯端盛晓伟孙以泽程杰(74)专利代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙)11732专利代理师刘清丽(51)Int.Cl.G06F30/17(2020.01)G06F17/15(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法(57)摘要本发明公开了一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，涉及磨床性能分析领域。本发明包括以下步骤：输入轴控制误差及基本加工参数；根据基本加工参数计算轮廓控制方程；利用轮廓控制方程计算理论的磨削运动控制方程，根据理论的磨削运动控制方程建立轮廓模型；根据输入的轴控制误差及基本加工参数计算得到轴的实际位置值，根据轮廓模型计算得到轮廓模型数据；由轮廓模型数据用最小二乘法拟合得到基准圆；利用基准圆计算得到曲轴连杆颈尺寸误差、偏心距误差，相位角误差和轮廓误差。本发明提出了考虑实际磨削轮廓非标准圆形情况下的曲轴连杆颈轮廓生成精确建模方法，该方法与将最终轮廓当作标准圆形轮廓的近似建模方法相比更精确。CN115952618ACN115952618A权利要求书1/2页1.一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，其特征在于，包括以下步骤：输入轴控制误差及基本加工参数，所述基本加工参数包括连杆颈半径r，连杆颈偏心距R，砂轮半径Rgw；根据所述基本加工参数计算轮廓控制方程；利用轮廓控制方程计算理论的磨削运动控制方程；根据理论的磨削运动控制方程建立轮廓模型；根据输入的轴控制误差及基本加工参数计算得到轴的实际位置值，根据轮廓模型计算得到轮廓模型数据；由轮廓模型数据用最小二乘法拟合得到基准圆；根据连杆颈基本加工参数和计算得到轮廓模型数据和基准圆信息，根据几何关系可以得到曲轴连杆颈的特征误差，包括表征尺寸的连杆颈尺寸误差、表征连杆颈位置的偏心距误差和相位角误差、表征连杆颈形状的轮廓误差。2.根据权利要求1所述的一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，其特征在于，轮廓控制方程的公式如下：d表示X轴的位置控制值；α表示C轴位置控制值。3.根据权利要求1所述的一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，其特征在于，理论的磨削运动控制方程计算如下：α＝α(t)；其中，t为时间变量；d表示X轴的位置控制值；α表示C轴位置控制值。4.根据权利要求1所述的一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，其特征在于，在xOpy坐标系下，砂轮中心对应的极坐标点为(ρ,θ)，直角坐标为(dcosα‑R,dsinα)，ρ(θ)为砂轮中心轨迹上已采集的离散点(ρ,θ)通过样条曲线拟合得到的轨迹函数，得到轮廓模型公式如下：2CN115952618A权利要求书2/2页3CN115952618A说明书1/7页一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法技术领域[0001]本发明涉及随动磨床运动控制及性能分析领域，更具体的说是涉及一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法。背景技术[0002]磨床作为装备制造业的“工作母机”，高端磨床是发展高端装备制造业的“利器”，是高端装备制造业的关键。以高档数控磨床为代表的先进装备制造业更是衡量国家工业现代化的标志。对于磨床设备制造商，高档数控磨床新产品的生产过程非常复杂，包括设计、制造、装配、调试、试磨用户工件等多个环节，每个环节都可能涉及到向之前任意环节的反馈。[0003]明确曲轴连杆颈的关键特征，对曲轴连杆颈轮廓生成及特征误差进行准确的建模是进行曲轴连杆颈轮廓误差分析及应用研究的必要前提。发明内容[0004]有鉴于此，本发明提供了一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，基于曲轴连杆颈随动磨削的基本运动模型，给出曲轴连杆颈轮廓生成的精确建模方法。在此基础上，结合曲轴连杆颈结构特征几何模型和测量原理，给出曲轴连杆颈特征误差建模的方法，特别是曲轴连杆颈轮廓误差的建模方法。[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0006]一种随动磨削曲轴连杆颈的特征误差建模方法，包括以下步骤：[0007]输入轴控制误差及基本加工参数，所述基本加工参数包括连杆颈半径r，连杆颈偏心距R，砂轮半径Rgw；[0008]根据所述基本加工参数计算轮廓控制方程；[0009]利用轮廓控制方程计算理论的磨削运动控制方程；[0010]根据理论的磨削运动控制方程建立轮廓模型；[0011]根据输入的轴控制误差及基本加工参数计算得到轴的实际位置值，根据轮廓模型计算得到轮廓模型数据；[0012]由轮廓模型