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与传统的机械靠模仿型加工相比,由砂轮架往复直线(X轴)运动和工件旋转运动(C轴)构成的数控两轴插补联动磨削加工能显著地提高凸轮轴磨削加工效率和加工精度,同时具有很高的柔性。但采用数控技术进行凸轮轴磨削仍存在较多的技术难题,其中尤为重要的是如何提高凸轮轴加工精度和表面质量。本文基于国内外凸轮轴数控磨削NC代码优化研究现状,针对凸轮轴数控磨削NC代码中的升程值和F转速值进行优化,自动生成优化后的NC代码指导实践加工。主要面向企业凸轮轴数控磨床设计,以提高凸轮轴磨床X-C轴联动耦合性能以及伺服轴的跟踪精度,减小磨削过程中的磨削力的波动和机床的振颤造成的加工误差和表面质量问题。针对凸轮轴数控磨削NC代码对加工误差的影响进行了分析,主要分析了NC子程序代码中升程数据的光顺性、凸轮转角以及C轴转速对凸轮磨削加工误差的影响,从而引出对凸轮轴数控磨削NC子程序中的升程值和F转速值进行优化的必要性。在以往凸轮升程优化研究的基础上,通过理论推导提出了两种升程优化新方法:指数函数高阶拟合法和五次准均匀B样条交替隔点插值法,对升程曲线进行光顺与滤噪处理,对两种方法进行了实例应用,并分析了两种算法各自的优缺点。基于凸轮磨削恒线速度数学模型,采用基于凸轮敏感点转速三次样条插值优化的方法,对凸轮磨削加工NC代码中的F转速值进行优化,通过优化F转速值,实现工件转速的实时调速要求。敏感点位置即为采用工件恒角速度磨削加工时砂轮架进给速度的极大值点和桃尖点,其转速的设定来源于试验加工经验。基于C++Builder6.0和MIDEVA平台对升程优化与转速优化理论进行软件编程,并成功集成到课题组开发的凸轮轴磨削辅助软件中,并着重分析了C++Builder与Matlab混合编程的实现过程,以实现对Matlab强大的数值工具箱的调用。针对软件的实用性,在凸轮轴数控磨床上进行了实验验证,实验结果表明,升程优化和转速优化方法具有良好的可行性,能够显著提高凸轮磨削加工精度,改善磨削表面质量。