论文摘要
曲轴是发动机各零部件中加工难度和工艺复杂程度最大的零件之一,曲轴的制造精度及加工工艺直接影响着发动机整机结构的尺寸及重量,同时也会影响其使用的可靠性和疲劳寿命。为了提高我国曲轴制造技术水平以及实现汽车自主品牌的目标,必须深入研究曲轴加工方法和设备以提高曲轴加工技术的自主创新能力。曲轴复合车削是一种新型的曲轴加工工艺方法,加工曲轴连杆颈时刀架能够进行跟踪切削,并且刀架的运动和主轴的转动都由主电机驱动完成,其传动链比较复杂,相应的在各部件的功率消耗上也不能按普通车床的经验分析。因此,分析曲轴复合车床切削曲轴连杆颈时,主运动和跟踪刀架部分的功率分配情况是本论文研究的主要内容。本论文主要完成了以下内容：(1)根据曲轴复合车削原理,对曲轴加工复合车床的主要传动机构的功率消耗进行了理论分析,建立了理想状态下主运动和跟踪刀架部分的功率计算模型,并分析了切削用量的变化对于切削功率的影响。(2)根据复合车床结构设计,建立传动系统的三维模型,利用仿真软件ADAMS,模拟曲轴连杆颈的切削工况,对传动系统进行动力学仿真分析,得到了刀架与曲轴的扭矩变化图。(3)根据扭矩和转速的测量原理,提出了扭矩和转速的测量方法,确定了合理的曲轴加工复合车床功率测试方案。(4)以Lab VIEW软件作为开发平台,开发了一套基于虚拟仪器的曲轴加工复合车床功率测试系统。设计相关功能模块,进行功率测试系统人机操作界面的开发,通过软件控制数据采集、信号分析与处理并显示结果。论文对曲轴复合车削切削功率进行了研究,提出了功率与扭矩的计算模型,并设计了功率测试的总体方案和测试系统软件,可对切削功率进行实时测量,验证其理论分析的正确性,论文的研究对于复合车床样机的设计和改进具有十分重要的意义。