[01389625]通用感应淬火机床处理凸轮零件实现恒速运动的研究及应用

本课题根据2008年河南省教育厅教科外[2008]78号文件“河南省教育厅自然科学研究项目立项通知书”立项“通用感应淬火机床处理凸轮零件实现恒速运动的研究及应用”,由洛阳理工学院承担,项目编号：2008B460012。 凸轮零件的重要特征就是形状复杂且机械性能要求高,对其表面进行感应热处理通常要用专用感应圈,生产周期长且成本高。用通用感应圈对凸轮进行热处理时,零件轮廓相对感应圈要保持恒速运动,本项目要解决的问题是实现恒速,研究的成果有： 1.建立实现恒速的简化数学模型。机床的主机构由回转工作台和移动工作台组成,回转工作台带动零件以ω转动,移动工作台带动感应圈与零件轮廓保持等间距以 移动,两个运动各自独立,二者间的相对运动为。由于多数凸轮轮廓曲线较难用数学函数准确描述,项目研究中将光滑轮廓曲线简化为角度间隔δ一定时的折线,建立了用几何参数和运动参数表示的实现基本恒速的简化数学模型。 2.简化数学模型公式中通过控制 和 实现恒速运动 时仅与零件轮廓的几何量向径 、向径差 和δ有关,而与零件轮廓形状无关,理论上适用于任何凸轮,应用面广。 3.用运动控制卡实现恒速控制。选用MC6212P两轴运动控制卡,用VC编程调用运动控制函数,将简化数学模型计算的运动量转换为脉冲数分别控制回转工作台和移动工作台实现恒速。 4.建立模型过程中进行了近似处理,用简化数学模型控制实现的线速度与设置值间存在一定的误差,项目研究中进行了实际线速度的测量并分析误差。测试装置采用直接测量的方法,选用精度为1mm的测量轮与零件轮廓接触,运动时保持纯滚动测量线速度,测量结果与理论分析一致。当δ＜3?、设置 =3～5mm/s、用偏心轮作为试件（基圆半径R=100mm,偏心距e=20～60mm）,测试结果实际线速度的相对误差小于3﹪。 5.研究过程中项目组成员在专业期刊上发表相关论文5篇,其中4篇为核心期刊。 项目研究成果在机械制造中凸轮类零件感应淬火时应用效果明显,用在感应淬火机床制造行业可提高机床的技术含量和应用范围;项目中用到的是成熟的数控技术,成本投入较少,应用的行业面宽,前景可观。