随着工业的快速发展,凸轮轴作为汽车发动机、纺织机械、包装机械等的重要零部件之一,其加工精度与效率的提高成为一个亟待解决的问题。由于是高副接触的传动机构,凸轮轴表面硬度很高,因此凸轮轴的主要加工方式是磨削。国内比较传统的凸轮轴磨床采用的是靠模技术,随着现代制造技术的不断发展,国内一批机床制造商已经在生产全数控凸轮轴磨床,然而这些凸轮轴磨床几乎均采用国外的数控系统。目前,国内并没有比较成熟的适用于凸轮轴磨床的数控系统,因此非常有必要开发一款国产的凸轮轴磨床专用数控系统。本文是基于华中八型数控系统进行的凸轮轴磨床专用数控系统的二次研发。主要工作内容如下:首先,在分析凸轮轴磨床机械结构与工作原理的基础上,研究了凸轮轴磨床数控系统的硬件配置与软件的总体控制方案。深入研究了由凸轮的升程表、从动件尺寸与基圆半径计算凸轮实际轮廓的算法,以及结合砂轮尺寸求凸轮轮廓与砂轮接触点的算法,还研究了恒线速磨削时,计算C轴速度曲线的算法,并使用C++语言编程实现了这些算法。之后,基于HNC-8数控系统底层开放的robot函数,研究并实现C轴转动时X轴的跟随运动。在数控系统的PLC模块开发了振荡磨削功能,结合P7wb量仪开发了凸轮轴磨削及砂轮修整中的消空程/防碰撞功能,研究了恒线速磨削时C轴速度曲线的优化方法。此外,还研究了砂轮直径由于磨损和修整变小后,利用原有的跟随数据表对凸轮进行磨削加工所导致的凸轮轮廓误差。最后对凸轮轴磨床专用数控系统的人机界面进行了设计和实现,并在开发出的全数控凸轮轴磨床上进行了砂轮修整,凸轮轴的磨削实验,对凸轮的磨削精度进行了分析并提出了提高凸轮轴磨削精度的具体方法。