弧面分度凸轮数控加工工艺研究
弧面分度凸轮机构中蜗杆凸轮的数控加工
成弧 面分度凸轮机构 的加工。图 ２是北京 ＭＹ Ｏ公司加 Ｃ
图１ 所示为用 于两垂直交错 轴间分度 传动 的弧 面凸 轮机构。主动凸轮为轮廓呈突脊状的圆弧 回转体 ，从动
转盘上装有几个沿周 向均匀分 布 的滚 子。凸轮旋转 时 ，
其分度段轮廓推动滚子 ，使转盘分度转位 ；当 凸轮转到 其停歇段轮廓时 ，转盘上的两个滚 子跨夹在凸轮 的圆环 面突脊上，使 转盘停 止转动。 图 １ 所 示 ，定位 圆环 面 ａ 在凸轮 中央 ，适用 于高速 、轻载 和滚子数 较少 的场 合。 图 １ 所示 ，定位 圆环面位 于凸轮两 端 ，适用 于滚 子数 ｂ 较多的中、低速和中、重载场合。弧面分度凸轮类似 于
：
（ Ｔ一 １ｓ ４ ｉ ｎ
（ ≤ Ｔ￣１ ８ ０ ／）
：
［ 一 ）（ ＜ ２ Ｔ号（ ］１ Ｔ７ ＋ ／ ￣ ８ ／
（ ４＋Ⅱ １ ｉ Ｔ一 ｎ ｓ４ （／ ４ ≤ １ ７８ ）
图 ３
８ ）
：
２ 工艺过程 ．
数控车床加工 凸轮外形 （ 留工艺加长 ）一加工 中心 铣螺旋槽一 数控车床去掉工艺加长一插床加工键槽一 铣 床铣去不完整曲线轮廓一钳工修磨 。
从以上关系式 即可确定 ａ与 之间 的对 应关 系。根
据 角从加工示 意图中可看 出 ，能够确定 Ｍ 点 的运 动
３ 数控程序的编制与加工 ．
（ ）流程图 １ 如 图 ４所示。
轨迹 ，从而得 到刀尖 的运动轨迹 ，即：求出刀尖加工 点 的ｙ 、ｚ坐标值 。最终完成凸轮的加工 。
１ 工艺分析 ．
弧面分度凸轮类似 于具有变螺旋角 的弧面蜗杆 ，转
盘相当于具有滚子齿的蜗轮 ，这样凸轮轮廓 的形成 过程 相 当于绕凸轮轴线的 自身回转和轴线 的转动两个运 动过 程形成 ， 加工 中具有一定的难度 。如果根据啮合原 理来
弧面分度凸轮机构的研究综述
摘 要 ： 绍 了弧 面分度 凸轮 机构 的 工作原 理 与发展 历程 ， 介 并从 几何 学 与运 动 学 、 力学 、பைடு நூலகம்动 制造 、 测及 误 差等 方面对 弧 面分 度 的研 究进行 了 检
详 细阐述 ， 对该机 构 的研 究方 向与 重点 进行 了分析 与展 望 。
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ ：Ｗ ｏ ｋｎ ｒｎ ｉｌ ｎ ｅ ｅｏ ｒ ｉｇ ｐ ｉ ｃｐｅ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔ ｒｃ ｓ ｆＲｏｌｒ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｌｅ Ｇｅ ｒ Ｃａ Ｍｅ ｈ ｎｓ ａ Ｃ ｉ ｔｏ ｕ ｅ Ｔｈ ｔ ｄ ｆｇ ｏ ｔｙ ａ ｄ ｋ Ｂ ｍａ ｃ ． ａ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｒ ｅ ｓｕ ｙ ｏ ｅ ｍｅｒ ｎ ｉ ｅ ｆ ｓ ｉ
．
ｄ ｎ ｍｉｓ ｙ ａ ｃ ，ｍａ ｆ ｃｕ ｅ ｔ ｓｉ ｎ ｒｏ ｎ ｅ ｒ ｘ ｌｉｅ ａ ｈｅｓ ｍｅｔｍｅ ｈ ｎ ｔｔ ｉｎ ｒｓ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｆｃ ｓａｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｒｓ ｅ ｔｄ ｎｕａ ｔｒ ， ｅ ｔ ａ ｄ ｅｒ ｒｉｄ ｘ ａｃｅ ｐａｎ ｄ， ｔｔ ａ ｉ ，ｔｅ ｉｓｉ ｏ ｅｅ ｒｈ ｄ ｒｃｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｃｅ ｎｇ ｕｔ ｏ
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ４ ｌ （０ ０）３ ０ ８ 一 ｌ １０ — ３ １２ １ ０ — ０ ２ Ｏ
具 转 角 误差 等都 会 引起 凸 轮 的 廓 面 形状 误差 ， 而 造 成 装 配 过 程 中 从 当前 ， 械 产 品正 沿着 两 个 方 向 发展 ： 是 大 型 化 、 机 ～ 自动 化 、 精 的啮合 间隙或干涉 ， 响高速运动情况下 的动态性 能 ， 影 降低从 动盘 密化、 高速 化和 成 套 化 ， 是小 型化 、 功 能 、 构 简 单 、 用 可 靠 和 的 分 度 与 定位 精 度 。 因此 ， 究 弧 面 凸 轮 制 造 误 差 或 加 工 精 度 的 影 二 多 结 使 研 成 本低 廉 。 在 此 发 展 进 程 中 ， 种 各 样 的 自动 机 械 占 有令 人 瞩 目的 响 因素 ， 索 有 效 的测 量 手 段 ， 保 证 弧 面 分 度 凸轮 机 构 的质 量 关 各 探 是 重 要地 位 。 键 ： 用 矢 量 法 分 析 弧 面 凸 轮廓 面 的原 始 加 工 误 差 及 其 对 弧 面 分 度 采 随着微 电子技术的发展 ， 微机控制 的自动机械也有 了较快 的发 凸轮机构从动件 运动规律 的影响 ： 三坐标测量机是复杂 曲面精确测 展 。 而 由于 它 受 运行 速度 、 靠 性 与价 格 等 因素 的 限制 ， 较 长 时 量的有效手段 ， 然 可 在 也是实现弧面 凸轮精确测量的主要工具。目前 ， 我国 期 内仍 然 不 可 能 大 量 取 代 采 用 凸 轮 及其 组 合 机 构 的 自动 机 械 。 凸 已经 有 了弧 面 凸 轮 的 系列 产 品 ， 立 完 善合 理 的精 度 指 标 体 系 已刻 以 建 轮 机构 为核 心 ， 已发展 出成 千 上 万 种 高 效 、 型 、 易 、 密 、 廉 的 不容缓。如 果能够 实现弧面 凸轮的制造 过程 中的在线检测 ， 小 简 精 价 并规定 自动机 械 ， 布 各行 各业 。 遍 凸轮 轮 廓 曲面 的应 检 验 项 目，将 可 以 大 大 提 高 弧 面 凸轮 的 加 工 质 弧 面 分 度 凸 轮 机 构 又 称 为 蜗 形 分 度 凸 轮机 构 或 滚 子 齿 形 分度 量 。 ５ 研 究 展 望 凸 轮 机 构 ， 机 构 由弧 面 分 度齿 轮 、 动 转 盘 以及 在 从 动 转 盘 径 向 该 从 均 部 的 滚 子组 成 。基 于 大 量 的 文 献检 索 ， 几何 学 、 力 学 、 构 设 从 动 结 与 传 统 的 间 隙 分 度 机 构 相 比 ，弧 面 分度 凸 轮 机 构 在 动 力 学 性 计 、制造与检 测等方面对我 国 目前该 领域 的研究进行 了全面 的综 能 、 载 能 力 、 度 精 度 以 及 分 度 的速 度 方面 均 有 不 可 比 拟 的 优 越 承 分 述 ， 对 其 未 来 的 发 展 进 行简 明 的 分析 。 并 性， 已广 泛运 用 与 烟 草 机 械 、 装 机 械 、 工 中 心 的换 刀机 械 手 等 自 包 加 １ 几何 学与 运 动 学 研 究 动 机 械 中 ， 誉 为 是 最理 想 的 间 隙传 动 机 构 ， 有 广泛 的市 场 前 景 。 被 具 弧面 凸轮 的轮 廓 曲面 为 不 可展 的 空 间 曲 面 ， 实 现 凸 轮 的设 计 从 目前弧面凸轮的研究和发展分析 ， 要 关于弧面 凸轮未来 的研究重点 与 制 造 ， 先 必 须 对 该 机 构 的啮 合 原 理 进 行 分 析 ， 出 凸 轮 的 轮廓 与 方 向可 能 分 为 如 下 几个 方面 ： 首 求 曲面 方 程 。 国对 弧 面 分 度 凸 轮机 构 的研 究 也 是 从 弧 面 凸轮 的 几何 我 （ ） 弧 面 分 度 凸轮 机 构 的 啮 合 原 理 和 结 构 的 设 计 方面 ， 要 １在 主 学 与 运 动学 研 究 开 始 的。 过 对 弧面 分度 凸轮 机 构 的几 何 学 与 运动 是 针 对 现 有 弧 面 凸 轮 在 实 际应 用 中存 在 的缺 陷 ， 通 结合 其 它理 论 以相 学 的深 入 研 究 ， 弧面 凸 轮 的 设 计 、 造 及 其 动 力学 研 究 提 供 了 坚 对 成 熟 的传 动 机 构 ， 涡 轮 蜗 杆 传 动 、 轮 传 动 、 珠 丝 杠 传 动 等 ， 为 制 如 齿 滚 实 的理 论基 础 。 对 弧 面 凸轮 在 原理 上和 结 构 上 进 行 改 进 。 点 啮 合 弧 面 分 度 凸 轮机 如 ２ 结构 设计 与研 究 构 、 球 面 包 络 蜗 杆 分度 凸轮 机 构 以 及 平 面 包 络 蜗 杆 分 度 凸轮 机 构 就 （ 在 传 统的弧面 分度 凸轮机构是种典型 的线接触啮合传动 ， 由于在 等 ， 是 在 这样 思 维 方式 下 构 想 出 来 的 。 ２） 弧面 分 度 凸轮 机 构动 弧 高 接 触 线 上 各 点 的相 对 速 度 不 同 ， 而造 成 弧 面 凸 轮 的 工作 曲 面 磨 损 力 学研 究 方 向 ， 面 分 度 凸 轮机 构 主 要 是 运 用 于 高 速 、 精 度 的 分 从 不 均 匀 。 且 ， 面 凸 轮工 作 曲面 形 态 复 杂 ， 而 给 生 产 加 工 带 来 了 度 与传 动 场 合 ， 力学 性 能 的好 坏 将 是 弧 面 凸 轮 设计 与 制 造质 量 的 并 弧 从 动 极 大 的 困难 。 为 了克 服 这 些 缺 点 ， 内 外 学 者在 弧 面 分度 凸 轮 机 构 主要 评 价 指 标 之 一 。 关弧 面 凸轮 的 动 力 学研 究一 直 是 该 领 域 的 一 国 有 也 的机 构 设 计 方 面做 了 大量 的研 究 工 作 ， 也提 出 了很 多有 益 的设 想 。 个 难题 ， 将 是该 领 域 的重 要 研 究 方 向。 ３ 弧 面 分 度 凸 轮 机构 的 制 造 结语 ： 随着计算机辅助设计， 计算机辅助制造（ Ａ ／Ａ 技术的 Ｃ ＤＣ Ｍ） 弧 面 分 度 凸 轮机 构 主 要 用 于 各种 需 要 高 速 传 动 和 分 度 的 自动 日益 普 及 ， 新材 料与 热 处 理 新工 艺 的发 展 ， 凸轮 的设 计 与 制造 已变 得 凸轮的使用寿命大幅度延长 ， 制造成本不断下 降。 机械 中， 对弧面 凸轮的加工精度 、 表面质量和 耐磨性具有很 高的要 十分方便而精确 ，
弧面分度凸轮加工工艺分析及加工参数的确定
弧 面 分 度 凸 轮 机 构 （ ０ ｊ １ Ｇ ０ ａ １ ｂ ｄ Ｉｄ ｘ ｎ Ｃ ｍ ｅ ｈ ｎｓ ） 一 种 新 型 ｎ ｅ ｉ ｇ ａ Ｍ ｃ ａ ｉｍ是
表 １ 面分度 凸轮 与滚子的常用材料和热处理 弧 材 料
４Ｃ ０ｒ
热处理
调质 ，Ｈ ２０ ３０ Ｂ ６￣ ０
Ｍ ｏ ｅｎＭ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ ｄ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｉ ｎ
维普资讯
现 代 制 造
高 制 件 的 耐 磨 性 还 是 提 高 疲 劳 强 度 都 加 工 中心 的特性 ，在 确定 了加工设 备 ２凸轮 回 转 中心 线 高度 ．
有优异 的特 点 ，但 是 液体 软氮 化所 用 为 五轴 数控 机床 后 ，必须 确定 所 需机
盐有剧毒 ，因此 受到法律 限制 ； 度均匀性有很大影响，同一工件如各部
肖 作 田 ＩＪ ＼ 亦 圭 同仕 丰 层 ，／ ｄ Ｅ 丰 而 可 ； 士摊 瓶 １ ｎ～１９ … ， １ｎ ｎｎ 日 ， －￣ － 拂 岳 ＇－； ｚ ｄ￣ － 血 －－ Ｔ － － ¨＋ 日
８ ４
Ｃ ／ ＡＭ与 制造 业 信 息 化 ・ ＡＤ Ｃ
的高精 度分 度机 构 ，近年 来 应 用非常
广泛
，
国 内外都 存在 着 巨大 的市 场需 曲牲
弧面分 度 凸轮是 该机 构 的核心 零 件 ，其 轮廓 面为 复杂 的空 间不 可展 曲
。
求
４Ｃ ０ｒ
表 面高频淬 火，５￣ ８ Ｃ ２ ５ＨＲ
２Ｃ ０ｒ
２Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ Ｔ
基本பைடு நூலகம்参数 的确 定 ，都是 其加 工过 程 中 理 方 法 。 化 学 热 处 理 与 其 他 热 处 理 碳钢 和碳 氮 共渗 钢 的表面硬 度 ，而且
弧面分度凸轮加工工艺分析及加工参数的确定
刀具和合金钢 。但是软氮化的渗层渗度较浅 ， 否则渗层表面会
出现疏 松 ， 降低使 用寿命 ； （ 对液体软氮化来说 ， ３） 无论从 提高制件的耐磨性还是提 高疲劳强度都有优异 的特点 ，但是液体软氮化所用盐有剧毒 ，
而心部要求一定的强度和韧性 的零件 。 如在动载荷和摩擦条件 下工作的传动凸轮、 传动齿轮等。 钢件在经渗碳 、 淬火和低温 回 火后 ， 钢件表面得到 回火马 氏体和细小 、 均匀 的粒状碳化物 ， 硬
的是提高凸轮廓线表面 的硬度 ， 而提高 凸轮 的耐磨性和抗 冲 从 击性 ， 国内外 的热处理方法 主要 是两种 ， 氮热处理法（ 即渗 主要
是其加工过程 中影 响加 工质量的重要 因素 ， 因此 ， 有必要 对这 两点进行着重 的研究。
次加热 时下 降也 比较缓慢 ， 这就决定 了渗 氮件在摩擦 环境下工 作时， 不会因摩擦生热 而影 响使用性 能。而且合金 钢渗氮层 的 耐磨性也 比渗碳淬火钢的高。 钢制零件经渗氮后可显著提高疲 劳强度 ， 疲劳极 限一般可提高 １ ％一 ５ 渗氮钢还有很好的抗 ５ ３ ％。
出现温度 的很 大差 异 ， 而影响渗氮质量 ， 从 因此离子渗 氮适用 于形状均匀对称 的大型零件或大批量生产的单一零件 。 对形状 复杂工件 ， 如采用离子渗氮 工艺 ， 必须设计 特殊工 夹具 ， 来改善
工件表面的温度均匀性 。
３ 弧面 分度 凸轮热 处理工 艺分 析
简要介绍钢 的表面化学热处理技术 ， 一般是将钢件综合 的
１ 引言
弧面分度 凸轮机构 （ｌｂ ｉａ ｄ ｘｎ ａ ｃ ａ ｉｍ Ｇ ｏ ｏｄ ｌｎ ｅ ｉｇＣ ｍ Ｍｅ ｈ ｎｓ ） Ｉ 是一种高速 间歇运转 的空间分度机构 ， 与棘 轮机构 、 槽轮 机构 等传统 的间歇分度机构相比 ， 具有分度精 度高 、 动力学性 能好 、 承载 能力大等优点 ， 已广泛应用于各种轻工 自动化机械系统 中
弧面分度凸轮的数控加工原理与方法的开题报告
弧面分度凸轮的数控加工原理与方法的开题报告一、选题背景凸轮是机械传动中常用的传动元件之一，在设备制造和机械传动中拥有广泛的应用。
而弧面分度凸轮作为一种具有高度准确性的复杂凸轮，其制造难度较大，传统的加工方式已经不能满足现代生产的需求，因此需要采用数控加工方式。
二、选题意义对于弧面分度凸轮的数控加工，不仅可以提高加工效率和产品质量，而且可以避免传统加工方式中频繁更换刀具和人工操作所引起的误差，从而降低生产成本和提高生产效率。
因此，研究弧面分度凸轮的数控加工原理与方法对于提高生产效率、降低生产成本和提高产品质量具有重要的意义。
三、研究内容本课题主要研究弧面分度凸轮的数控加工原理与方法，具体研究内容包括：1.弧面分度凸轮加工原理的研究；2.弧面分度凸轮数控加工中的刀具路径规划与优化；3.弧面分度凸轮数控加工精度控制与保证。
四、研究方法本课题研究方法主要包括：1.文献资料法：查阅相关文献和资料，了解弧面分度凸轮的数控加工原理与方法，并对文献资料进行综合分析；2.实验方法：进行弧面分度凸轮的数控加工实验，测试加工精度和效率；3.仿真方法：采用计算机仿真技术，对加工前的弧面分度凸轮进行数字建模和虚拟加工，优化刀具路径实现加工参数优化。
五、预期成果本课题预期达到以下成果：1.掌握弧面分度凸轮数控加工的原理和方法；2.实现弧面分度凸轮数控加工的自动化和智能化；3.提高弧面分度凸轮数控加工的生产效率和产品精度。
六、总结通过对弧面分度凸轮的数控加工原理与方法展开研究，可以提高加工效率和产品质量，有利于加强企业的技术创新和产业升级，同时也有利于推动制造业的转型升级和可持续发展。
弧面分度凸轮机构通用程序的编制与数控加工
４ ・
文 章 编 号 ：０ ０—５ １ （ ０ ２） ５—０ ２ １０ ８ １２ ０ ０ ０ ４—０ ６
弧 面 分 度 凸 轮 机 构 通 用 程 序 的 编 制 与 数 控 加 工
高东 强 张 文林 ，
（ ． 西科 技 大学 机 电学 院 ， １陕 陕西 成 阳 ７ ２ ８ ；． １０ １ ２ 陕西 科技 大学 计算 机 系 ， 陕西 成 阳 ７２ ８ ） １ ０ １
摘 要 ： 述 了弧 面 分 度 凸轮 机 构 的啮 合 原 理 ， 出 了啮 合 曲 面方 程 和 通 用 无 因 次化 运 动 论 给
曲线 方程 ， 制 了加 工 弧 面分 度 凸轮 的通 用 程 序 ， 进 行 了 实 际加 工 ， 得 凸轮 经 检 测 与 编 并 所 实 际使 用 ， 其性 能 达 到 了设 计 与使 用要 求 ， 得 了 良好 的 应 用效 果 。 取
线 的公 垂 线 方 向 。
亲 收 稿 日期 ：０ ２— ４ 一ｔ ２０ ０ ７
作 者简介 ： 东强 （ ９ ０一） 男 ， 高 １６ ， 陕西 省大荔 县人 ， 士 ， 硕 剐教 授 ， ｛ 谢充方 向 ： 凸轮 、 具的 Ｃ Ｄ Ｃ 模 Ａ ／ ＡＭ
弧面凸轮分度机构加工工艺的探讨
面蜗杆 ， 分度盘上装有数个 轴线 沿转盘径 向均 匀分布的滚子 ，
分度盘相 当于蜗 轮。弧面凸轮可制成单头 、 头和多头 ， 双 与蜗 轮蜗杆机构类似 ， 弧面 凸轮也有左旋 和右旋之分 ， 凸轮和分度
盘转动方向间的关系 ， 可用类似蜗轮蜗杆 传动 的方法来判定 。
目前弧凸轮 的加工设备 主要有 ３ ： 种 （ ）国内普遍 使用 的简单设备 ，多是改造 的铣 床或滚 齿 １ 机 ， 种方法 的缺点是受 原有机 床精度 的影响 ， 这 加工 精度低 ，
弧 面凸轮分度机构 ，是机械生产 中主要用于两垂直交错
３ 工作 原 理
当凸轮旋转时 ，其 分度轮廓推动滚子 ，使 分度 盘分度转 位， 当凸轮转到其停歇段轮廓 时 ， 分度盘上 的两个 滚子跨夹在
凸轮 的圆环面凸脊上 ， 使转盘停止转 动 ， 以这种机 构不必附 所 加其他装置 ， 就能获得很好 的定位 作用 ， 又可调整 中心距来 消 除滚子 与凸轮凸脊间 的间隙和补偿磨损。分度盘在分度期 的 运动 规律 ， 可按转速 、 负荷等 工作要求进 行设 计 ， 别适 用 于 特 高速 、 载、 重 高精度分度等场合 。
该机构的核心部件 ，但是 由于弧 面凸轮的工作廓 面是 空间不
可展曲面， 因而 设 计 与 加 工 制 造 比 较 困 难 ， 面 凸 轮 廓 面 的加 弧
工质量 ， 直接影 响到分度 机构 的工作性 能。
４ 加 工 工艺
１ 弧面 凸轮 分度机 构 的特 点
４１ 工 艺 方 案 ．
次 数 比 凸轮 多 ， 以 即使 选 用 与 凸轮 相 同 的材 料 ， 子 也 会 先 所 滚
药、 烟草、 电子 、 化工等行业 中实现 自动 、 高效 生产的首选核心 部件 ， 也是加工 中心换刀机械手 的重要部件 。
弧面分度凸轮工艺分析及加工设备参数的确定
作 用 以及 热作 用 ， 通 过 对钢 件 的表层 的组 织形 态 以及 化学 下渗氮钢在渗氮之后其表面可达维 氏硬度 为Ｈ Ｖ１ １ ０ ０ １ ２ ０ ０ ，
（ 上接第 ２ ９ １页 ）
③ 降低 载 波频 率 。 ④ 采 用输 出 电抗器 。 ⑤ 让 用 电设备 外 壳接地 良好。 ⑥ 变频 器 的输 入 、 输 出侧选 配 适 当的滤 波器。 （ 动 力导 线长 度尽 量 不宜过 长 。
关键词 ： 弧面分度凸轮 ／ Ｊ ａ Ｗ参数 加工工 艺 热 处理
渗入 到钢 件 的表 层 ，使 钢件 表层 的化学 成 分加 以改 变 ， 进 而使 得表 层和 心部具 有 了不 同的性 能 ， 这 便 是化 学热 处理 ０ 引言 和 其他 的热处理 相 比的差别 。 弧 面 分度 凸 轮机 构 即 一种 高精 度 的分 度机 构 ， 其 广泛 对弧 面 分度 凸轮 进 行热 处理 ， 主要还 是 对钢 的表 面进 地应 用于 各 个行 业 ， 在 国 内 以及 国外 的市场 的需 求潜力 很 行热 处理 ， 通 过 对 凸 轮 廓线 表 面 的硬 度 的 提升 ， 达到对凸 大。 但 是 有着 十 分复 杂 的空间 以及 不可展 开 曲面 的轮 廓面 轮 的耐磨性 和抗 冲击性 的提 升 的 目的。国外和 国内热 处理 弧面 。 分度 凸轮 机 构 因其加 工 制造 上难 度较 大 ， 其 廓 线精 方 法就 是 国 外 大 多采 用 的 渗碳 热 处理 法 以及 大 多采 用 的 度、 表 面加 工 质 量等 因素对 于机 构 的传 动质 量 有着 直 接 的 渗氮 热 处理 法 。 影响， 弧 面 分度 凸轮 课题 研 究 的主 要研 究点 就 是应 当怎样 针 对这两 种 热 处理 方法 ，本 文 进行 了如 下 的对 比 ， 并 提 高 弧面 分 度 凸轮 的加 工质 量 。其 中 ， 对 凸轮 加工 的质 量 对 它们进行 了论述 。 有 着 重 要 的 影 响 的一 点 就 是确 定 弧 面 分 度 凸 轮 的专 用 的 ２ ． １渗 碳 热处理 方法论述 加 工 设 备 的参 数 以及 弧 面 分度 凸轮 加 工过 程 当 中 的热 处 钢 的渗 碳 指 的就 是 将 钢 件 置 于 有活 性 碳 原 子 的 介质 理工 艺 ， 本文 针 对上 述两 个 因素进行 了如下 的分析 和 论证 当 中进 行加 热 ， 到 了一定 的温 度 时 ， 以 这个 温 度 保 温 适 当 研 究。 的 一段 时 间 ， 从 而 增 高表 层 的含 碳量 ， 这 个过 程 就 叫做 渗 １ 弧 面 分 度 凸 轮机 构 的 主 要 零部 件 材 料 以及 热 处 理 碳。下料—— 锻造— — 正火—— 切削加 工—— 镀铜—— 渗 要求 碳— — 淬 火—— 低 温 回 火— — 喷 丸— — 精 磨—— 成 品 ， 这 因 为弧 面 分 度 凸轮 的工 作 环 境 相 对特 殊 以及 其 对 动 是渗 碳工 艺 的基本 路线 。 该 工 艺按照 不 同的介质 可 以分 为 力 学性 能 的要求 ， 它 的主要 零部 件都 有着相 应 的材 料 以及 以下 三种 ： 固体 、 气 体 以及液体 渗 碳。 热 处理 要 求 ， 弧面 分度 凸轮 和 分度 盘滚 子 的常 用材 料和 热 在 对于 对 表 层 要 求高 强 度 以及耐 磨 性 但 对 于 心部 需 处理 方法如 表 １ 。 定 的韧 性和 强 度 的零 件 的要求 时 ， 钢 的热 碳处理 法 便广 表１ 弧面分度 凸轮与滚子的常用材料和热处理 泛应 用于 此 。例 如 ， 在 摩 擦 条件 以及 动载 荷 下进行 工 作 的 材 料 热 处理 传 动 齿轮 以及 传动 凸轮 等 等。 钢件 在 经过 渗碳和 淬火 以及 ２ ０ Ｃｒ 表面渗碳淬火 ， 深度 ０ ８～１ ｍｍ ， ＨＲ Ｃ ５ ５ ～６ ０ 低 温 回 火之 后 ， 钢 件 的表 面便 得 到 了回火 马 氏体 以及 均 匀 ４ ０ Ｃ 表面高频淬火 ， ＨＲＣ ５ ２ ～ ５ ８ 凸 轮 ４ ０ Ｃ 调质． ＨＢ ２ ６ ０ ～ ３ ０ ０ 且 细 小 的粒状 碳化 物。 其 硬度 大约 为 Ｈ Ｒ Ｃ ６ ０ 。 铁 索体 以及 ２ ０ Ｃ ｒ Ｍｎ Ｔ 表 面 渗 碳 淬 火 ， ｉ 深度 １ ０ ～１ ． ５ ｍｍ ， ＨＲ Ｃ ５ ６ —６ ２ 回火 低碳 马 氏体 组成 的心部 的硬 度 比较 高 ，并且 塑性 、 韧
弧面分度凸轮机构研究的回顾与展望
弧面分度凸轮机构研究的回顾与展望【摘要】近年来在弧面凸轮机构研究领域出现了许多新思想和新方法，本文将对近期这一领域的研究成果作一回顾，并对有关资料作一整理。
【关键词】弧面分度凸轮机构0.引言弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin在19世纪20年代发明的，又称滚子齿形凸轮分度机构、蜗杆式凸轮机构、球面凸轮步进机构。
弧面分度凸轮机构一问世就吸引了世界各国的目光并相继对其展开研究。
我国对弧面分度凸轮机构的研究始于19世纪70年代末，天津大学、合肥工业大学、陕西科技大学(原西北轻工业学院，下同)等高校以及西安钟表机械厂、芜湖电工机械厂等厂家都在弧面分度凸轮机构的研究、制造方面取得了一批成果。
1.弧面分度凸轮机构的几何学、运动学我国在弧面分度凸轮机构运动学研究方面的早期文献主要集中介绍了弧面分度凸轮机构的压力角、凸轮啮合曲面的曲率半径、从动滚子的转速、凸轮廓形曲面及接触线方程等。
到80年代中后期，出现了应用矩阵法、空间回转变换张量法等方法研究弧面分度凸轮机构几何运动学及啮合原理的文献。
同时有文献对弧面分度凸轮机构的预紧干涉和啮合间隙等问题进行了研究，指出Ⅰ型结构和Ⅱ型结构有各自不同的传动特性。
在运动学分析方面一个比较困难的课题是根据从动件系统设计出能实现预定运动规律的凸轮轮廓参数。
2.弧面分度凸轮机构的动态特性研究弧面分度凸轮机构在高速高精度传动和分度运动中有着不可替代的优越性，但是仅仅提高凸轮的加工精度并不能保证系统有良好的动态特性，为此动力学研究已经成为凸轮机构的一个重要研究课题。
对凸轮机构动力学的研究可以追溯到上世纪50年代，随后的几十年，凸轮机构动力学的研究在凸轮机构设计中受到越来越多的重视，而凸轮机构动力学分析也向模型的精细化方向发展，并计及各种非线性效应。
有文献分析了从动件的动态响应随负载、刚度和配合间隙变化的关系，并对动态响应随主动件输入转速的变化关系进行了研究。
还有文献将复杂的凸轮机构简化为多自由度方向的动态模型，采用有限差分法求解非线性问题，编制了整个动态连续模拟的CSDYCAM计算机软件系统，绘制了考虑各种不同因素凸轮机构动态特性图谱。
弧面分度凸轮高速专用铣床的研究
机 床 与 液 压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
Ｏｃ ． ０１ ｔ２ １ Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ２ １３ ． ０
第３ ９卷 第 ２ ０期
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ １—３ ８ ． ０ １２ ． ０ ｓ ８ １２ １ ．０ ０ ２
Ｗ Ｕ ａ ｗｅ ，Ｗ ＡＮＧ ｎ ｓ ｎｇ Ｘｉｏ ｉ Ｈｏ ｇ ｏ ，ＧＡＯ ｎ ｍｅ Ｙｏ ｇ ｉ
（ ． ｈ ａＡ ｉ ｉ ｏ ｅｐａ ｔ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ， ｈ ｚｏ ｕ ａ １ ０ ２ ｈｎ ： １ Ｃ ｉ ｖ ｔ ｎＰ ｗ ｒｌｎ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ Ｚ ｕｈ ｕＨ ｎ ｎ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｎ ａｏ ｎｉ
来 ，高速切 削技 术快速发展 ，其低廉 的加工成 本和诱 人 的加工 质量得到 了广大制造业 者的青 睐 ，因此 ，研 究 开发先进 的高速加工弧面分度 凸轮设 备 ，具 有十分
重 要 的现 实 意 义 。
轮旋 转 时 ，其 分 度 段 轮廓 推 动 滚 子 ，使 转 图 １ 弧面凸轮机构原理图 盘分度转位 ；当凸轮转到其停歇段 轮廓 时 ，转盘上的
第２ ０期
吴小伟 等 ：弧面分度 凸轮高速专 用铣床的研究
・ ・ ５
度 凸轮看 成 是被 动 件或 者工 件 ，使 其 反 向转动 。调 整刀具 （ 动盘滚 子 ）与 工件 （ 从 弧面 分度 凸轮 ） 之 间的空 间相对位置及几何参 数关系 ，使其符合设计要 求 ，再使刀具与工件按 照设定 的运动规律作相对切削 运动 ，就可加工 出所 需要 的弧 面分 度 凸轮。在这 里 ，
铣 床应具 有五轴联动 的功能 ，而且其 中应有两个 回转
弧形板凸轮的数控加工实践
床运动各方面都很简单 ， 而且容易保证 曲面轮廓形状
和 曲 面法 线 方 向。但 是 ， 零 件 的 弧 板 外 径 为 ８０ 该 ４ ｍｌ 很难 找到这 么大 规格 的 四轴 铣床 。如此 大 型的弧 ｉ， ｌ 形板 凸轮 的工 作 曲面 只 好 在立 式 加 工 中心 （ 铣 床 ） 或 上加 工 。曲面 加 工 的程 序 需 要 运用 Ｃ Ｍ 软 件 生 成 。 Ａ 本文运 用 Ｕ ／ Ｘ ． Ｇ Ｎ ４ ０软 件 进 行 曲面 建 模 和生 成 加 工
工艺与检测 ｎｇａ ０ ｙｎ １ ｄ ０
弧 形 板 凸 轮 的数 控加 工 实 践
冯正奎 毕 长 波
（ 皇 岛职业技 术 学院 ， 秦 河北 秦 皇 岛 ０ ６０ ） ６００ 摘 要 ： 立式 加工 中心上 ， 用普通 立铣 刀加 工带 状 曲面 的 工 艺过 程 。包 括 Ｕ ／ Ｘ 的 曲面建 模 、 在 利 ＧＮ 生成 曲 面加工 程序和 工件 的装夹 与对 刀方 法等 。解 决 了 由于工件 刚性差 引起 的切 削振动 、 生产 率低 和 刀具 费 用高等 问题 。
１ 创 建 凸轮 的 工 作 曲面
１ １ 创建 空 间 曲线 ．
图 ２为展开 的 凸轮 工作 曲线 的原始数 据 。
图２
图１
一
进入 Ｕ ／ Ｘ ． Ｇ Ｎ ４ ０建 模 界 面 ，插 人 一 个 草 图 ， 在
ｚ面按 照 图 ２尺寸创 建平 面 图形 ， 然后 将平 面 曲线
用 不锈钢 板卷制 成 钢 圈作 为 工件 的毛坯 ， 车削 经
加工后 ， 圈的 内 、 圆柱 面 和 上 、 钢 外 下端 面都 已达 到零
件 图纸 尺寸 和 表 面质 量 要 求 （ 径 ８ ０ Ｉ 壁 圆柱 面 上生 成 空 间 曲线 。需 要 ４ ｍ 创 建 的圆柱 略高 于轮廓 曲线高 度 （３ ｍ） 高度 设为 １６ｍ ，
弧面凸轮数控加工的算法研究
弧面凸轮数控加工的算法研究弧面凸轮数控加工的算法研究摘要：弧面凸轮是一种常见的机械传动装置，其加工精度对机械传动的稳定性和寿命有着重要影响。
本文通过分析弧面凸轮的特点，研究了弧面凸轮数控加工的算法，探讨了实现高精度加工的方法，并对算法进行了验证。
关键词：弧面凸轮，数控加工，算法，精度1. 引言弧面凸轮广泛应用于各种机械传动装置中，如汽车发动机、工业机械等。
其作用是将曲轴的旋转运动转化为凸轮的滑动运动，以驱动其他机械部件。
由于凸轮的运动轨迹是复杂的弧形，因此需要使用数控机床进行加工。
2. 弧面凸轮的特点弧面凸轮具有以下特点：（1）复杂的运动曲线：弧面凸轮的运动曲线不是简单的直线或圆弧，而是复杂的曲线，因此加工难度较大。
（2）高要求的加工精度：弧面凸轮的运动曲线决定了其加工精度需要很高，以确保机械传动的平稳运行。
3. 弧面凸轮数控加工的算法为了实现弧面凸轮的高精度加工，需要设计适用于数控机床的算法。
基于弧面凸轮的特点，我们提出了以下算法：（1）曲线拟合算法：通过将弧面凸轮的曲线拟合成一系列线段或圆弧，以减少加工复杂度。
拟合算法可以采用最小二乘法或其他曲线拟合方法。
（2）加工路径生成算法：根据弧面凸轮的曲线拟合结果，生成数控机床加工路径。
路径生成算法要考虑加工过程中的刀具姿态，避免碰撞和超出加工范围。
（3）轨迹优化算法：针对加工路径中的曲线段或圆弧，优化刀具轨迹，以提高加工效率和精度。
优化算法可以使用遗传算法、粒子群算法等。
4. 弧面凸轮加工精度的控制为了保证弧面凸轮的加工精度，需要考虑以下几个方面：（1）数控机床的精度：数控机床的定位精度和刀具运动精度决定了加工的最终精度。
因此，在数控机床的选择和使用中，要考虑其精度特性。
（2）加工刀具的选择：不同的加工刀具对于加工精度有较大影响，选择合适的刀具可以提高加工质量。
（3）切削参数的优化：切削速度、进给量和切削深度等切削参数的选择对于加工精度有一定影响，需要进行优化。
试谈弧面凸轮数控转台的设计
试谈弧面凸轮数控转台的设计弧面凸轮数控转台是一种生产制造中常用的机械设备，广泛应用于制造汽车零部件等领域。
它通过数控技术控制凸轮运动，实现零部件的高精度加工。
本文将从设计层面探讨弧面凸轮数控转台的设计要点和注意事项，希望对读者有所启发。
首先，弧面凸轮数控转台的设计需要考虑以下几个方面。
一、设计凸轮运动学曲线。
凸轮运动学曲线是决定零件加工精度的关键因素。
在设计中需要选择合适的凸轮曲线，使得转台在运作过程中凸轮的运动轨迹能够满足加工要求，同时也要考虑加工效率和机器的稳定性。
二、选择合适的伺服系统。
伺服系统是控制凸轮运动的关键，直接影响到机器的准确度和稳定性。
在选择伺服系统时要考虑运动控制器的性能、驱动电机的扭矩和速度等因素，以及伺服系统的调试、维护和升级等方面的考虑。
三、选择合适的机床结构。
弧面凸轮数控转台需要满足高刚性性、高精度、高速度等要求，因此需要选择合适的机床结构。
在机床结构的设计中，需要考虑机床自身的重量、机床的稳定性以及机床零件的加工精度等因素。
四、设计合适的操作界面。
操作界面是与机器交互的关键界面，需要考虑操作的易用性和功能的完备性。
在操作界面的设计中，需要考虑机器运行状态的监控和控制、操作人员的安全和便利性等因素。
除了以上四个方面外，弧面凸轮数控转台的设计还需要考虑诸如加工精度测量、自动化控制和维护等问题。
其中维护问题尤为重要，合适的维护措施可以延长机器的使用寿命，提高生产效率。
此外，在弧面凸轮数控转台的设计过程中，还需要注意以下几个问题。
一、注重机器的性能和稳定性。
弧面凸轮数控转台需要满足高精度和高稳定性的要求，因此在设计过程中需要注重机器的各项性能指标以及机器运行的稳定性和安全性。
二、做好自动化控制。
弧面凸轮数控转台需要实现自动化控制，需要考虑伺服系统、控制系统和机床的配置等方面。
在控制系统方面，需要注意控制算法、控制逻辑和控制参数等问题。
三、确保操作人员安全。
操作人员的安全不可忽视，需要在机器运行状态监测、紧急停机和报警等方面考虑操作人员的安全。
弧面分度凸轮机构的研究与展望_张高峰
文章编号:1004-2539(2003)03-0001-04弧面分度凸轮机构的研究与展望(湘潭大学, 湖南湘潭 411105) 张高峰 杨世平 陈华章 周玉衡 谭援强摘要 简要介绍了弧面分度凸轮机构的工作原理,并从几何学与运动学、动力学、制造、检测与误差分析等方面对弧面分度凸轮的研究进展进行了详细的阐述,对该机构的研究方向与重点进行了分析与展望。
关键词 弧面凸轮 结构设计 动力学 制造1 前言弧面分度凸轮机构又称为蜗形分度凸轮机构或滚子齿形分度凸轮机构,该机构由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成,其结构如图1所示。
与传统的间歇传动机构如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等相比,具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点,而且通过弧面凸轮与从动件滚子的共轭啮合传动,可以实现从动件所需要的各种运动规律。
目前已广泛应用于各种自动机械,如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。
弧面分度凸轮机构是由美国人C.N. Neklutin于20世纪20年代发明的,并由其所创建的Fergus on公司首先进行了系列化标准化生产。
鉴于该机构的优越性能和应用前景,之后,前苏联、英国、匈牙利、瑞士、日本等国也相继对弧面分度凸轮机构进行了研究,并成立有专门的生产厂家和研究机构。
尽管我国对弧面分度凸轮的研究起步较晚,直到20世纪70年代末期才开始相关的研究工作,可是经过20多年的努力,目前已在弧面分度凸轮的设计、检测、制造等方面取得了丰硕的成果,特别是对新型结构的弧面凸轮的研究方面进行了大量的探索。
本文基于大量文献检索,对国内外在该领域的研究进展进行了详细的阐述,并对其未来的发展方向进行了简明的分析,希望本文的工作能对同行的研究有所帮助。
2 研究的现状我国对于弧面分度凸轮机构的研究始于20世纪70年代末期,西北科技大学(原西北轻工业学院)、大连轻工业学院、合肥工业大学、吉林工业大学、天津大学、山东诸诚恒瑞精密机械有限公司、西安科达凸轮制造有限公司等高等院校和厂家在弧面分度凸轮机构的理论研究、结构设计、制造与检测等方面都做了大量的研究工作。
弧面分度凸轮工艺分析及加工设备参数的确定
摘要:本文介绍了弧面分度凸轮的热处理工艺，阐述了其对弧面分度凸轮表面质量的影响，将弧面分度凸轮加工设备基本的参数加以确定。
关键词:弧面分度凸轮加工参数加工工艺热处理0引言弧面分度凸轮机构即一种高精度的分度机构，其广泛地应用于各个行业，在国内以及国外的市场的需求潜力很大。
但是有着十分复杂的空间以及不可展开曲面的轮廓面弧面。
分度凸轮机构因其加工制造上难度较大，其廓线精度、表面加工质量等因素对于机构的传动质量有着直接的影响，弧面分度凸轮课题研究的主要研究点就是应当怎样提高弧面分度凸轮的加工质量。
其中，对凸轮加工的质量有着重要的影响的一点就是确定弧面分度凸轮的专用的加工设备的参数以及弧面分度凸轮加工过程当中的热处理工艺，本文针对上述两个因素进行了如下的分析和论证研究。
1弧面分度凸轮机构的主要零部件材料以及热处理要求因为弧面分度凸轮的工作环境相对特殊以及其对动力学性能的要求，它的主要零部件都有着相应的材料以及热处理要求，弧面分度凸轮和分度盘滚子的常用材料和热处理方法如表1。
表1弧面分度凸轮与滚子的常用材料和热处理钢的表面的化学热处理技术，指的是将钢件加以化学作用以及热作用，通过对钢件的表层的组织形态以及化学成分的改变来得到所需要的性能的一种热处理办法。
钢件置于某些化学介质中进行加热，从而使得介质的一些元素渗入到钢件的表层，使钢件表层的化学成分加以改变，进而使得表层和心部具有了不同的性能，这便是化学热处理和其他的热处理相比的差别。
对弧面分度凸轮进行热处理，主要还是对钢的表面进行热处理，通过对凸轮廓线表面的硬度的提升，达到对凸轮的耐磨性和抗冲击性的提升的目的。
国外和国内热处理方法就是国外大多采用的渗碳热处理法以及大多采用的渗氮热处理法。
针对这两种热处理方法，本文进行了如下的对比，并对它们进行了论述。
2.1渗碳热处理方法论述钢的渗碳指的就是将钢件置于有活性碳原子的介质当中进行加热，到了一定的温度时，以这个温度保温适当的一段时间，从而增高表层的含碳量，这个过程就叫做渗碳。
弧面分度凸轮机构三维建模及数控加工仿真的开题报告
弧面分度凸轮机构三维建模及数控加工仿真的开题报告一、研究背景与意义：随着现代制造业的快速发展，人们对于机械制造设备的精度、效率、安全性等要求也逐渐提高。
在机械加工中，凸轮机构是一种非常重要的传动机构，它广泛应用于各个领域中的自动化设备、车辆引擎、飞机发动机、工业机器人等高精度、高效、高质的机械系统中。
其中，弧面分度凸轮机构是凸轮机构中重要的一种类型，它的结构复杂，加工难度大，而且多为曲面加工，因而往往需要借助计算机辅助设计和数控加工技术来实现。
因此，本次研究拟基于CAD/CAM技术，对弧面分度凸轮机构进行三维建模及数控加工仿真，旨在提高凸轮机构的设计精度及加工精度，提高生产效率，降低制造成本，为精密机械制造业的发展做出贡献。
二、研究内容：1. 研究目标本研究的目标是利用CAD/CAM技术进行弧面分度凸轮机构的三维建模和数控加工仿真，实现凸轮机构的准确设计和高精度加工。
2. 研究内容（1）弧面分度凸轮机构的结构研究。
对弧面分度凸轮机构结构及工作原理进行研究分析。
（2）弧面分度凸轮机构的三维建模。
采用CAD软件对弧面分度凸轮机构进行三维建模，包括构建几何模型、定位、裁剪、修整等操作。
（3）凸轮机构的加工仿真。
利用CAM软件对凸轮机构进行数控加工仿真，包括加工路径规划、工艺参数设置、加工参数修正等操作。
（4）实验测试与数据分析。
通过加工试验和测试，对弧面分度凸轮机构进行性能测试和数据统计分析，验证数控加工仿真的可行性和准确性。
三、研究方法：本研究采用CAD/CAM技术，通过三维建模和数控加工仿真技术，对弧面分度凸轮机构进行设计和加工仿真。
主要采用以下方法：1. 弧面分度凸轮机构结构的分析和设计方法。
2. 基于CAD软件建立弧面分度凸轮机构的三维模型。
3. 基于数控工具路径的规划系统（CAM）对凸轮机构进行仿真加工。
4. 利用实验测试数据对仿真加工进行验证并进行分析。
四、预期结果：本研究旨在实现弧面分度凸轮机构的准确设计和高精度加工，期望取得以下成果：（1）建立弧面分度凸轮机构的三维CAD模型。
凸轮轴数控加工工艺研究
凸轮轴数控加工工艺研究摘要：机械传动性能的稳定性在一定程度上是由凸轮轴的精度所决定。
具体到实际例子中来说，凸轮轴精度的不同会造成发动机机械噪声程度出现差异，更会牵涉到发动机的性能发挥，而凸轮轴质量是由其凸轮型面与相位角的质量所决定的。
结合上述因素，本文根据企业的生产状况，深入分析凸轮轴数控机床使用中存在的缺陷，希望可以改进其加工技术，从而提高生产效率，更好地促进企业的发展。
笔者主要对数控机床加工凸轮轴面临的主要问题、凸轮轴凸轮型面数控加工新工艺进行了分析。
关键词：凸轮轴；凸轮型面；相位；牛鼻刀；切削方式引言凸轮具备两个特点：传动精度高和结构简易。
如果制作凸轮轴在方法上采取数控机床，会产生巨大的成本。
在新产品制作中，这种缺点得到了放大，成本更大。
企业在大量生产的过程中，为了减少生产成本，采取一般的仿形加工方法制作凸轮轴。
因此本文根据企业实际生产，希望借助调整数控加工技术，减少生产成本，更好地促进企业的生产，进而提高企业的效益。
一、数控机床加工凸轮轴面临的主要问题（一）相位关系根据传统的加工技术，如果要在数控机床上进行零件的加工，需要有下面的三个步骤：第一，制作相关的零件图纸；第二，选择适当的刀具和半成品；第三，按照既定的程序进行安装，开始零件的数控加工。
不过由于凸轮轴的复杂性，在它的加工过程中是存在不确定因素，比如凸轮轴的各个挑头的周向存在严格的位置相对关系。
（二）加工时间凸轮轴具备加工效率低和加工时间长的特点。
因为凸轮轴的精度要求高于其他制作零件，因而在使用四轴加工中心铣削凸轮轴制作时，第四轴自身运动速度慢，尤其是采取球头刀制作，同时需要注意工件的每切削一层主轴的旋转角度是36～45转。
为了确保精度，还需要使用较小的切削层，特别需要注意每一次都要保持在0.5毫米以下，这样的话至少要铣削两层以上。
因此，加工一个桃头的时间最终需要至少40分钟。
（三）机床振动考虑到凸轮轴凸轮型面自身所具备的特性，在开展半精制作时，工作面各处的工作量是有差异的。
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如表 １ 所示 ， 将铣削动力轴 的固有频率转化为 临界转速 ， 如 界转速来优化传动箱中零部件空 间分布 ， 便于整个机床 的安装调
表 ２所 示 。
表 ２各 阶固有频率对应的临界转速
从铣削动力轴的各阶振型分析可知 ， 前端（ 安装圆螺母端 ） 的 摆动是影响加工精度的主要因素， 两轴承间的弯曲则是影响铣削动 力轴刚度和使用寿命的影响因素之一 。所以， 可在设备改型时调整 两轴承的支承以减小前端的摆动和提高铣削动力轴刚度， 达到提高
加工精度的目的。 铣削动力轴的模态分析可以预测机床各部件间的
如表 ２ 所示 ， 结合 ４ 的频率分析可知， ． １ 一阶临界转速较高， 达
；响； ， 最后 实际加工出合格的样品。 ！ 关键词 ： 弧面分度 凸轮 ； 数控加工； 加工工艺 ｉ ；
： 【ｂ ｒｃ】ｈ ｇ ｂｉｌａ ｒｃ ｉｏ ｏ—ｅｅｐｂ ａａｓｒ ｅ ｅｒ ｉ ｎｌｒ ｅ ｉ ． Ａ ｓａｔＴｅ ｌ ｏ ａｃ ｓｆ ｅｓ ｎｄｖｏａｌｓ ｔｌｕａ ． ａ ｔ ａｐｏ ｓｎ ｔ ｏ ｄ ｍ ｕａ ｎ ｌ ｅｐ ｉ ｆ ｔｄｉ ｃ ｓｇ； ｃ ｏ ；ｅ ｎｌｙｓ ｉｃｌｏ ｅ ｅｅｕｅ ｅｓｎ ｈ ｕｈｈ ａａｓ ｉｉ ｏｅｉ ｕ ｍｎ ｊ ｔｈｏｇ ｆ ｕ ｅｔ ｑｉｄ ｒ ｉｏ． ｒ ｇ ｅ ｎｙｓｆ ｘｔｇ ｒ ｓｎ ｅ ｉ ｅｔ ｃ ｏ ｉｄ ｔ ｍ ｔｈ ｒ ｒ ｐ ｃｉ Ｔ ｏ ｔ ｌｉｏｅｓｎ ｐ ｃ ｓｇ ｑ ｐ ｉ ｆ ｔ
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【 要】 分 轮廓面 一空 不可 面， 的 摘 弧面 度凸 为 间 展曲 传统 加工工 很 足其 度 艺 难满 精 要求 通 。 过分
ｊ 析现有加工设备和加工工艺， 采用范成法 原理加工凸 并对工件进行渗碳热处理。研究了 轮， 加工实 验中 ｉ ：出 现的一些工艺问 并给出 题， 解决方案； 通过设计合适的夹具， 消除二次装夹定位偏差对加工造成的影 ？
（ ｏｅｅ ｆ ｃａｉａＥ ｇ ｅｒ ｇａｄＡ ｐｉｄＥｅｔ ｎｃ ｅｈｏｏｙＢ ｉｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ， Ｃｌ ｇ ｈｎｃｌ ｎｉ ｅｉ ｎ ｐｌ ｌ ｒ ｉｓ ｃｎｌｇ ，ｅ ｉｇＵ ｉｅｓｙｏ ｃｎｌｙ ｌ ９ Ｍｅ ｎ ｎ ｅ ｃｏ Ｔ ｊ ｔ Ｔ ｏ
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程 伟 张跃 明 卜 凡华 ’ （ 京土 业大 学 机械 电子与应 用技术 学院 ， 北 北京 １０ ２ ） ０ １４
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｔ ｄ ｎｔｅ ＣＮＣ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆ ｌｂ ｉａ ｃ ｍ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｏ ｏ ｏｄ ｌ ａ ｇ
ＣＨＥＮＧ ｅ ， Ｗ ｉ ＺＨＡＮＧ ＹＵＥ— ｉ ｇ， Ｍ ｎ ＢＵ ｎ－ ｕ Ｆａ ｈ ａ
第 ３期
２ １ 牟 ３月 ０１
文 章 编 号 ：０ １ ３９ （０ ） ３ ０ ７ — ３ １０ — ９ ７ ２ １ ０ — １１ ０ １
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈｉ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｎｅ ｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆｃｕｅ １ ７１
弧 面分度 凸轮 数控 加 工 工 艺研 究
中图分类号 ：Ｈ１ 文献标识码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 引言
目前 ， 国外已实现该机构的系列化标准化生产。我国对弧面分 在
直到 ２ ０世纪 ７ ０年代末才开始相关 弧面分度 凸轮机构 ， 是一类性能优越的传动机构。在轻工机 度 凸轮机构 的研究起步较晚，
械和加工 中心换刀机械手等 自动化机械 系统 中得到广泛应用 。 的研究工作 。 目前国内对弧面分度凸轮 的加工仍停 留在数控成型
？ ｎ ｏ ｓｎ ｃｎｌｙａ ｌｎ ｅ ｒ ｅ ｉ ｐｉ ｉｅｆ ｅｅ ｔｇ ｕｉ ｔ ｍ ｒ ｅ ｉ ｄＩ ａｄ ｒ ｅ ｉ ｔ ｈｏ ｇ， ｐ ｉ ｔ ｏ ｓｎ ｒ ｃ ｌｏｇｎｒｉ ｔ ｇｏｈ ｃ ｏ ｓｎ ａ ｐ ｃ ｓ ｇｅ ｏ ｐ ｙ ｇｈ ｐ ｃ ｓ ｇ ｎｐ ａｎ ｃ ｔ ｔ ｅ ａ ｐ ｃ ｓ ｇ ｎ ｎ
★来稿 日 ： １— ５ 叭 期 ２ ００ 一 ０
分析铣削动力轴 的临界转速 ， 转速和频率 的关系为：＝ ０ ｎ ６ｆ
动力轴为刚性轴 ， 从振动和数学模 型的分析 可知 ， 削动力轴具 铣
式中：
速（ｍｎ 频率（ ｚ。 ｒ ｉ） ／ Ｈ）
有较大 的固有频率。因此 ， 轴优化时可通过增大长细 比以降低临 试， 而铣削动力轴仍不发生共振。
！ ａ ｕｚｇｔ ａ．ｅ ａ ｈ ｇ ｎｔ ｒ ｅ ｉ ｃｎｌｙ ｒ ｌ ｓ ｐａｎ ｅ ｘｅｍ ｎａｄｊ ｃｒ ｒｉ ｅ ｍＲｓ ｒ ｉ ｅ ｏ ｓｎ ｔｈｏｇ ｏ ｅ ｅｒｇ ｎｔ ｐｒ ｅｔｎ ｂｉ ｈ ｃ ｎ ｅ ｃ ｎ ｏ ｈｐ ｃ ｓｇｅ ｏ ｐ ｂ ｍ ａ ｉ ｏ ｈ ｅ ｉ ｐ ； ｉｎ ｅｏ ｔｎＢ ｓｎ ｇ ｉ ｌ ｘ ｒ，ｉｉｔｇｈ ｉ ａ ｏ ｓｎ ｕ ｄ ｙｈ ｔｉ ｇ ｉ ｔ ｌｉｓ ｙ ｅｇｉ ｓ ｔ ｅ ｔｅｅｍｎ ｉ ｅｍ ｃ ｏｐ ｃ ｓｇａｓ ｅｗｃ ｊ ｖ ｇｈ ｓｕｏ ． ｄ ｉ ｎ ０ｕａ ｕ ｌ ａｎ ｔ ｐ ｔｎ ｒ ｅ ｉ ｃ ｅ ｂ ｔ ｅ ｂ ｆ ｉ ： ｌ ｐｎｐｓｉ ｖ ｉ ．ｎ ｌｍ ｎ ａｕｎ ｅ ｕｌｅ ｍ ｌ． ｃ ｍ ｉ ｏｔｎ ｅｉ ｏＦ ａｙ ａｕ ｔｉ ｔ ａ ｄ ａｐ ｓ ａ ｇ ｉ ｄ ａ ｎ ｉ ， ｆ ｒｇｈ ｑ ｉ ｓ ｅ ｏ ｔ ｌ ｃ ｆ ｉ Ｋｙ ｏｄ－ｌ ｏ ａｃｍ；Ｎ ｒｃ ｓ ｇＰｏｅ ｉ ｃｎｌ ｙ ｅ ｗ ｒｓ ｏ ｉ ｌａ Ｃ Ｃｐｏ ｓｎ；ｒｃｓｎ ｔ ｈｏ ｇ、 Ｇ ｂｄ ｅｉ ｓｇｅ ｏ ｊ