吴海韵,姜 涛,常小龙,郭隐彪

(厦门大学物理与机电工程学院,厦门大学微纳米加工与检测技术联合实验室，福建 厦门 361005)

目前,中凸变椭圆活塞逐渐替代了传统活塞．与传统活塞相比,中凸变椭圆活塞具有在工作时可获得更宽、更均匀的承载面，能减少活塞对气缸壁的冲击，降低发动机运行噪声等诸多优点．中凸变椭圆具有以下的特性:1) 活塞裙部的纵向截面是凸轮形状(中间凸的);2) 活塞裙部的横截面的曲线是椭圆;3) 每个截面的椭圆率是不同的;4) 每个椭圆的长轴在横截面上的角度相同[1]．

国内针对中凸变椭圆活塞加工轨迹(刀具轨迹)算法的研究比较少,孙华刚等[2]提出一种近似螺旋线轨迹法来完成活塞裙部车削,但由于采用的插补点坐标并不是真实的螺旋线轨迹点坐标,误差较大,不能适应高精度型面要求;刘金凌等[3]提出半截面螺旋线轨迹法,半截面螺旋线轨迹法虽然在加工精度上有所提高,但是也存在活塞车削表面形貌不均匀的缺点．本文提出一种变截面螺旋线车削轨迹算法，以提高中凸变椭圆活塞的加工精度,在此基础上,通过MATLAB生成二次椭圆-偏心正圆活塞的加工轨迹点坐标．

1 二次椭圆-偏心正圆组合活塞特征

中凸变椭圆零件纵向截面内的型线为中凸型线,图纸数据一般以一系列离散点(X1,Z1)、(X2,Z2)、…、(Xn,Zn)形式给出,各个离散点可在一个以X为横向坐标(主轴方向),Z为纵向坐标(刀具车削方向)的坐标系中以描点的方式给出,并通过……