[发明专利]基于数控系统的曲轴磨削方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于华中9型数控系统的曲轴磨削方法及装置，该方法包括以下步骤：接收用户设定的曲轴加工参数；根据用户设定的曲轴加工参数，计算磨削点连续轨迹，并通过运动控制算法计算出单位周期内的C轴运动的“时间‑角度”数据和X轴移动的“跟随”位移数据，形成完整的“时间‑角度‑位移”数据表，再导入到数控系统的插补运动控制模块同时存储到数控系统的参数列表中；循环启动后，先完成Z轴的定位，再通过G代码加工程序调用“时间‑角度‑位移”数据表中C轴和X轴的插补增量，转化为计数脉冲发送给电机驱动器，驱动器根据C轴实际转动增量或X轴实际位移增量控制C轴和X轴的运动。本发明实现了曲轴磨削的高速高精加工。

技术领域

本发明涉及数控技术领域，尤其涉及一种基于数控系统的曲轴磨削方法及装置。

背景技术

汽车产业的快速发展带动国民经济的持续腾飞，伴随着我国汽车消费市场的持续扩大，据统计我国汽车年产销量已经超过2000万辆，汽车的产销量和需求量巨大。庞大的汽车市场需求促进了发动机制造技术的发展，曲轴作为发动机的核心零部件的制造水平至关重要。

曲轴作为发动机的关键零部件之一，结构复杂，制造难度大。由于复杂的加工工艺要求，目前，国内用于生产加工的曲轴类非圆加工数控磨床，曲轴磨削主要是进口数控系统。随着科技技术的发展与研究，国产曲轴磨削系统的需求是必须的。

针对以上技术背景和现状，本发明提出一种基于数控系统的曲轴磨削方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数控系统的曲轴磨削方法及装置，旨在用于实现曲轴磨削的高速高精加工。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明提供一种基于数控系统的曲轴磨削方法，包括以下步骤：

接收用户设定的曲轴加工参数；

根据用户设定的曲轴加工参数，计算磨削点连续轨迹，并通过运动控制算法计算出单位周期内的C轴运动的“时间-角度”数据和X轴移动的“跟随”位移数据，形成完整的“时间-角度-位移”数据表，再导入到数控系统的插补运动控制模块同时存储到数控系统的参数列表中；所述形成完整的“时间-角度-位移”数据表之后还包括：先对离散而成的“时间-角度-位移”数据表离散的数据进行拟合，得到低阶连续的曲轴加工轮廓曲线后，再采用三次B样条曲线拟合算法进行样条曲线密化，形成高阶连续的曲线，最终将密化后的连续曲线离散后得到更加精确的“时间-角度-位移”增量数据，然后生成密化后的“时间-角度-位移”数据表。

循环启动后，先完成Z轴的定位，再通过G代码加工程序调用“时间-角度-位移”数据表中C轴和X轴的插补增量，转化为计数脉冲发送给电机驱动器，驱动器根据C轴实际转动增量或X轴实际位移增量控制C轴和X轴的运动，实现C-X轴相对时间脉冲的随动磨削。

进一步地，所述采用三次B样条曲线拟合算法进行样条曲线密化，形成高阶连续的曲线，最终将密化后的连续曲线离散后得到更加精确的“时间-角度-位移”增量数据，然后生成密化后的“时间-角度-位移”数据表具体包括：

三次B样条曲线是通过给定的n+1个控制点Pi来控制k＝3时候的B样条曲线，其中i＝0，1，...n，其中任意相邻四个控制点Pi，Pi+1，Pi+2，Pi+3可定义一段满足二阶连续的曲线Pi(t)，其中i＝0，1，2...n-2，矩阵表达：