1、凸輪軸是許多重要裝備如轎車發(fā)動(dòng)機(jī)、高端紡織機(jī)械的關(guān)鍵零件，其加工精度直接影響這些裝備的工作性能。傳統(tǒng)的凸輪軸磨削加工一般采用普通砂輪、運(yùn)用靠模的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種磨削加工方法難以滿足凸輪軸高精度、高效率、高柔性和工序集中的加工要求。 本文從凸輪軸零件高精度、高效率和高柔性磨削加工的綜合目標(biāo)出發(fā)，在分析和總結(jié)國(guó)內(nèi)外磨削加工領(lǐng)域最新研究成果的基礎(chǔ)上，面向CBN砂輪磨削的特定工藝要求，深入系統(tǒng)地研究了凸輪軸高速磨削加工控制系統(tǒng)所包含的理

2、論、優(yōu)化算法、關(guān)鍵技術(shù)等問題。 本文的主要研究工作有以下幾個(gè)方面： 針對(duì)凸輪表面輪廓型線復(fù)雜的特點(diǎn)，采用三次樣條曲線對(duì)凸輪表面輪廓進(jìn)行擬合，然后基于磨削點(diǎn)搜索算法與解析算法推導(dǎo)了任意旋轉(zhuǎn)角度工件與砂輪切點(diǎn)位置的表達(dá)式，并基于系統(tǒng)速度、加速度約束提出了一種凸輪表面輪廓曲線插補(bǔ)算法，使機(jī)床在磨削過程中具有良好的動(dòng)力學(xué)特性，提高了磨削加工精度。 深入研究了凸輪軸磨削加工的運(yùn)動(dòng)控制數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了磨削點(diǎn)（即凸輪輪廓與砂輪

3、的切點(diǎn)）線速度與工件旋轉(zhuǎn)速度的數(shù)學(xué)關(guān)系、磨床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，為凸輪軸磨削加工控制優(yōu)化提供了理論依據(jù)。 凸輪軸磨削加工中，如何提高砂輪高頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)能力是一個(gè)主要的控制難點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了基于預(yù)見前饋的砂輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器，解決了砂輪運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)滯后問題，提高了砂輪進(jìn)給單元對(duì)擾動(dòng)及參數(shù)變化的適應(yīng)能力。 在提高單軸控制精度的前提下，建立了基于伺服模型的兩軸誤差補(bǔ)償互耦模型?；诖四Ｐ?，在加工過程中采用模型參考