解明利,刘喜平，黄世军，曹秒艳

(燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

凸轮、曲轴、椭圆活塞等是一类典型的回转非圆曲面零件，广泛应用在汽车、航天等领域。随着现代高科技工业产业的发展，对非圆曲面零件无论是数量上还是质量上都提出了更高的要求。作为精加工环节磨削一般采用的都是在专用的数控磨床上以X-C两轴联动的形式进行加工，数控程序由人工编制，同时在操作过程中，要人工干预其加工过程以控制其磨削质量，避免砂轮烧伤。随着柔性制造系统的发展，将具有智能磨削功能的磨削机装备于非圆曲面零件的生产线上对于提高工件的磨削质量和轮廓形精度、提高生产效率、改善工人的劳动强度具有十分重要的意义。

目前，非圆曲面零件磨削机开发的重点和难点是磨削方法的选择与控制策略的研究。这是由于非圆曲面零件轮廓的特殊性决定的，由于其各轮廓点的回转曲率并不一致，从而导致其成形运动过程中，各点的线速度会发生突然变化，随之而来的是加速度的突变，这样在进行磨削时导致磨料磨削不均匀，一方面影响了工件轮廓表面质量，另一方面易烧伤砂轮，降低了刀具的使用寿命。国内外一些学者在非圆曲面零件磨削研究上多是通过对加工速度优化来提高磨削质量，如文献[1-5]，其研究的基本思想是通过优化工件旋转速度，保持线速度恒定来提高零件表面的磨削质量，但由于非圆曲面零件轮廓上各点曲率不同，造成参与加工的磨削弧长是动态可变的，因此即使采用恒线速度，那么金属的切除率也是动态变化的，造成磨削力的不均匀，从而影响磨削工件表面质量。……