(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111606046.4 (22)申请日 2021.12.25 (71)申请人 浙江博星工贸有限公司 地址 321017 浙江省金华市 婺城区经济开 发区美和路1 188号 (72)发明人 周康康　丁明阳　徐刚强　李孝禄　 张新娜　吕兴才　曹毅　胡火明　 朱建胜　阚李近　蒋文龙　叶李斌　 钱勇　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 代理人 黄宗波 (51)Int.Cl. B24B 19/12(2006.01) B24B 49/00(2012.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种凸轮轴磨削工艺优化方法、 装置及可读 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种凸轮轴磨削工艺优化方 法， 该方法包括： 根据凸轮轴检测仪测量凸轮的 升程， 获取实际升程表； 并获取凸轮磨削工艺参 数和理论升程表， 根据凸轮尺寸信息、 砂轮尺寸 信息、 滚子尺寸信息以及相对位置信息， 建立凸 轮轴恒线速加工理论数学模型， 得到C轴速度曲 线； 根据三次样条曲线拟合插值法对C轴速度曲 线进行优化调节， 得到优化速度曲线； 根据理论 升程表与实际升程表， 得到优化升程表； 根据优 化升程表和优化速度曲线对凸轮轴磨削加工。 本 发明还公开了一种凸轮轴磨削工艺优化装置和 一种可读存储介质。 本发明能够通过同时计算优 化速度曲线和优化升程表， 实现了大幅提高凸轮 轴的加工精度和加工效率， 实现了凸轮轴数控磨 削轮廓的误差补偿。 权利要求书3页 说明书15页 附图6页 CN 114227461 A 2022.03.25 CN 114227461 A 1.一种凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括如下步骤： 根据凸轮轴检测仪测量凸轮的升程， 获取实 际升程表； 并获取凸轮磨削工艺参数和 理 论升程表， 所述凸轮磨削工艺参数包括： 凸轮尺寸信息、 砂轮尺寸信息、 滚子尺寸信息以及 相对位置信息； 根据凸轮尺寸信 息、 砂轮尺寸信息、 滚子尺寸信息以及相对位置信 息， 建立凸轮轴恒线 速加工理论数 学模型， 得到 C轴速度曲线； 根据三次样条曲线拟合插值法对所述C轴速度曲线进行优化调节， 得到凸轮轴加工的C 轴的优化速度曲线； 根据所述理论升程表与所述实际升程表， 得到优化升程表； 根据优化升程表和优化速度曲线对凸轮轴磨削加工 。 2.根据权利要求1所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 所述根据凸轮尺寸信 息、 砂轮尺寸信息、 滚子尺寸信息以及相对位置信息， 建立凸轮轴恒线速加工理论数学模 型， 得到C轴速度曲线的步骤， 包括： 根据凸轮尺寸信 息、 砂轮尺寸信息、 滚子尺寸信息以及所述相对位置信息， 得到砂轮架 位移和砂轮相对角度； 根据凸轮角速度、 砂轮架位移和砂轮相对角度， 得到磨削点移动线速度； 当凸轮轴实现恒线速加工时， 根据所述磨削点移动线速度， 得到磨削点 转速； 将磨削点 转速与砂轮相对角度进行拟合， 得到 C轴速度曲线。 3.根据权利要求2所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 所述根据三 次样条曲 线拟合插值法对所述C轴速度曲线 进行优化调节， 得到优化速度曲线的步骤， 包括： 在C轴速度曲线上有选择若干个特征节点， 在每个所述特征节点之间的区间上通过插 值函数在特征节点处的导数值， 根据所述导数值对 所述C轴速度曲线进 行处理， 建立三次样 条曲线基本方程组； 根据所述三 次样条曲线基本方程组和端点插值条件得到， 得到三 次样条函数优化数值 计算模型； 根据所述三 次样条函数优化数值计算模型， 求得所述三 次样条函数优化数值计算模型 的数值解， 得到凸轮轴加工的C轴的优化速度曲线。 4.根据权利要求3所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 所述在C轴速度曲线 上有选择若干个特征节点， 通过在每个所述特征节点之 间的区间上通过插值函数在特征节 点处的导数值， 以及根据所述导数值对 所述C轴速度曲线进 行处理， 建立三次样条曲线基本 方程组的步骤， 包括： 在C轴速度曲线上有选择若干个特征节点， 通过两个相邻的两个所述特征节点将所述C 轴速度曲线划分成若干个区间曲线； 以所述区间曲线的端点 值对区间曲线 进行表示， 得到三次样条函数的基本方程组。 5.根据权利要求4所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 其中， 三次样条函数 的基本方程组为 μiMi‑1+2Mi+λiMi+1＝di,i＝1,2,...,n‑1 μiMi‑1+2Mi+λiMi+1＝di,i＝1,2,...,n‑1 其中， μi为第一曲线参数， Mi‑1为在C轴速度曲线Xi‑1转角的值， Mi为在C轴速度曲线Xi转权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114227461 A 2角的值； hi＝xi‑xi‑1； hi+1＝xi+1‑xi。 6.根据权利要求3所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 所述三 次样条函数优 化数值计算模型为 其中， 三次样条函数优化数值计算模型由 μiMi‑1+2Mi+λiMi+1＝di,i＝1,2,...,n‑1 以及 三次样条曲线的两个端点的一阶导数值S ′(a)和S′(b)分别为： S′(a)＝y′0,S′(b)＝y′N 计算得到 。 7.根据权利要求3所述的凸轮轴磨削工艺优化方法， 其特征在于， 根据 所述理论升程表 与所述实际升程表， 得到优化升程表的步骤， 包括： 将实际升程表中的实测升程值与 所述理论升程表中的理论升程值在同一点作差， 得到 由若干个实际升程 误差值组成的实际升程 误差曲线； 对所述实际升程误差曲线进行检测， 检测所述实际升程误差曲线中的升程误差值是否 大于误差阈值， 记录所述升程误差值大于误差阈值对应的升程误差值的误差点， 并通过设 置误差曲线分段的最大角度值来选取满足补偿条件的误差规律段， 并采用最小二乘多项式 法对误差规 律段的实际升程 误差曲线 进行拟合处 理， 得到规 律段误差曲线； 将所述规律段误差曲线按照凸轮轴的凸轮轮廓分为缓冲加速段、 顶圆段和缓冲减速段 三段， 采用最小二乘多项式法分别对各段凸轮轮廓的所述规律段误差曲线进行拟合处理， 得到凸轮升程预测误差曲线； 将凸轮升程预测误差曲线中的凸轮升程预测误差值对所述理论升程表中理论升程值权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114227461 A 3