非圆磨削加工过程中磨削能耗建模与分析

来源：机械工程学报杂志2017年第15期北京时间：

作者：沈南燕, 王为东, 李静, 曹雁灵, 王宇

单位：1. 上海大学机电工程与自动化学院 上海 200072;2. 上海大学上海市智能制造及机器人重点实验室 上海 200072;3. 上海机床厂有限公司 上海 200093

摘要：非圆磨削加工过程的磨削能耗研究对实现曲轴、凸轮轴等复杂轴类零件大批量生产的低碳制造具有重要意义。分析异形零件非圆磨削运动特点，建立异形零件非圆磨削加工过程中的磨削力经验模型，并结合零件的受力情况，构建非圆磨削中工件所受扭矩以及磨削能耗的计算模型。通过仿真分析发现，在扭矩计算模型的参数中切向与法向磨削力比值λ对其计算结果影响较大。为此在模型参数辨识中，提出以扭矩计算值和实测值对应各点间及峰峰值间相对误差为目标函数构造关于参数λ的多目标约束优化问题，通过求解该优化问题得到最优的参数λ。试验证明该方法能有效提高扭矩模型在实际应用中的可信度。以RV减速器偏心轴非圆磨削过程中的磨削能耗为例，利用提出的能耗计算模型，分析了不同磨削参数和磨除率对非圆磨削过程磨削能耗的影响，指导了非圆磨削低能耗加工参数的选取，为进一步优化非圆磨削加工能效提供了基础。

关键词：参数辨识,非圆磨削,磨除率,磨削能耗,扭矩模型；

基金资助：国家科技重大专项资助项目（2016ZX04004003）。