[發明專利]基于數控系統的曲軸磨削方法及裝置

有效

• 申請號: 202010061223.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111414672B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 劉松林;葉琦;蔡飛;賈衡;嚴熙;黃興炳;呂道輝
• 申請（專利權）人: 武漢華中數控股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;B24B1/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

本發明提供了一種基于華中9型數控系統的曲軸磨削方法及裝置，該方法包括以下步驟：接收用戶設定的曲軸加工參數；根據用戶設定的曲軸加工參數，計算磨削點連續軌跡，并通過運動控制算法計算出單位周期內的C軸運動的“時間?角度”數據和X軸移動的“跟隨”位移數據，形成完整的“時間?角度?位移”數據表，再導入到數控系統的插補運動控制模塊同時存儲到數控系統的參數列表中；循環啟動后，先完成Z軸的定位，再通過G代碼加工程序調用“時間?角度?位移”數據表中C軸和X軸的插補增量，轉化為計數脈沖發送給電機驅動器，驅動器根據C軸實際轉動增量或X軸實際位移增量控制C軸和X軸的運動。本發明實現了曲軸磨削的高速高精加工。

技術領域

本發明涉及數控技術領域，尤其涉及一種基于數控系統的曲軸磨削方法及裝置。

背景技術

汽車產業的快速發展帶動國民經濟的持續騰飛，伴隨著我國汽車消費市場的持續擴大，據統計我國汽車年產銷量已經超過2000萬輛，汽車的產銷量和需求量巨大。龐大的汽車市場需求促進了發動機制造技術的發展，曲軸作為發動機的核心零部件的制造水平至關重要。

曲軸作為發動機的關鍵零部件之一，結構復雜，制造難度大。由于復雜的加工工藝要求，目前，國內用于生產加工的曲軸類非圓加工數控磨床，曲軸磨削主要是進口數控系統。隨著科技技術的發展與研究，國產曲軸磨削系統的需求是必須的。

針對以上技術背景和現狀，本發明提出一種基于數控系統的曲軸磨削方法及裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于數控系統的曲軸磨削方法及裝置，旨在用于實現曲軸磨削的高速高精加工。

本發明是這樣實現的：

一方面，本發明提供一種基于數控系統的曲軸磨削方法，包括以下步驟：

接收用戶設定的曲軸加工參數；

根據用戶設定的曲軸加工參數，計算磨削點連續軌跡，并通過運動控制算法計算出單位周期內的C軸運動的“時間-角度”數據和X軸移動的“跟隨”位移數據，形成完整的“時間-角度-位移”數據表，再導入到數控系統的插補運動控制模塊同時存儲到數控系統的參數列表中；所述形成完整的“時間-角度-位移”數據表之后還包括：先對離散而成的“時間-角度-位移”數據表離散的數據進行擬合，得到低階連續的曲軸加工輪廓曲線后，再采用三次B樣條曲線擬合算法進行樣條曲線密化，形成高階連續的曲線，最終將密化后的連續曲線離散后得到更加精確的“時間-角度-位移”增量數據，然后生成密化后的“時間-角度-位移”數據表。

循環啟動后，先完成Z軸的定位，再通過G代碼加工程序調用“時間-角度-位移”數據表中C軸和X軸的插補增量，轉化為計數脈沖發送給電機驅動器，驅動器根據C軸實際轉動增量或X軸實際位移增量控制C軸和X軸的運動，實現C-X軸相對時間脈沖的隨動磨削。

進一步地，所述采用三次B樣條曲線擬合算法進行樣條曲線密化，形成高階連續的曲線，最終將密化后的連續曲線離散后得到更加精確的“時間-角度-位移”增量數據，然后生成密化后的“時間-角度-位移”數據表具體包括：

三次B樣條曲線是通過給定的n+1個控制點Pi來控制k＝3時候的B樣條曲線，其中i＝0，1，...n，其中任意相鄰四個控制點Pi，Pi+1，Pi+2，Pi+3可定義一段滿足二階連續的曲線Pi(t)，其中i＝0，1，2...n-2，矩陣表達：