高速与多轴加工教学 第4章 圆柱凸轮加工
圆柱凸轮 (2)
圆柱凸轮圆柱凸轮是一种机械部件，常用于将旋转运动转换为直线或其他运动形式。
它通常由一个圆柱形的轴和一个或多个凸出的部分构成。
圆柱凸轮的设计和使用非常广泛，在许多不同的领域中都有应用。
结构和工作原理圆柱凸轮的基本结构包括轴和凸出的部分。
轴是一个长圆柱体，可以通过轴承或其他支撑方式固定在机械系统中。
凸出的部分通常位于轴的一端，由于形状的不同可以实现不同的运动。
当轴通过旋转运动时，凸出的部分与其他部件接触并产生力。
这种力的大小和方向取决于凸出部分的形状和轴的运动。
通过合理设计凸出部分的形状，可以实现转动时的线性推进、旋转或其他运动形式。
发动机圆柱凸轮在发动机中扮演着重要的角色。
在内燃机中，凸轮轴通过凸轮来控制气门的开启和关闭。
气门的开关时间和幅度对于发动机的性能和效率有重要影响。
通过设计不同形状和位置的凸轮，可以实现发动机的不同运行模式和特性。
机械运动圆柱凸轮也广泛应用于机械运动系统中。
例如，凸轮可以用于传动系统中的连杆机构，将旋转运动转换为直线运动。
，圆柱凸轮还可以被用作摆线机构的驱动部件，使其实现复杂的轨迹运动。
自动化和圆柱凸轮在自动化和领域中也有重要应用。
例如，凸轮可以用于控制机械手臂的姿态和运动轨迹。
通过调整凸轮的形状和大小，可以实现机械手臂的精确控制和灵活性。
除了上述应用领域外，圆柱凸轮还被广泛用于其他机械系统中。
例如，它们可以用于纺织机械、印刷机械、制药机械等行业中的关键部件。
设计考虑因素在设计圆柱凸轮时，有几个重要的考虑因素需要考虑：凸出部分的形状凸出部分的形状决定了凸轮的运动特性。
根据具体的应用需求，可以选择不同形状的凸出部分，例如圆形、矩形、楔形等。
不同的形状对于传递力量和产生特定运动形式具有不同的效果。
凸轮的尺寸和轮廓凸轮的尺寸和轮廓直接影响运动的幅度和速度。
在设计时需要考虑凸轮与其他部件的配合和接触。
合理的尺寸和轮廓设计可以确保凸轮的稳定和可靠性。
材料选择和加工工艺凸轮通常要承受较大的负荷和磨损，需要选择合适的材料和加工工艺。
圆柱凸轮数控加工的几个关键问题
54
机械传动
2003 年
性, 会给实际铣削加工带来困难, 主要原因有 # 当找不到直径与槽宽尺寸相等的标准刀具时, 就必须对刀具进行改制。 ∃ 当要加工的圆柱凸轮的槽宽尺寸较大时 , 很难 找到直径与槽宽相等的标准刀具, 即使有相应的刀具, 还要考虑机床主轴输出功率及主轴和工装夹具刚度的 限制 , 特别是机床主轴结构对刀具的限制。例如, 某数 控铣床最大只能使用 30mm 的立铣刀, 如果采用以上 所述的范成 法按凸轮 槽中心线 编程, 对于槽宽 大于 30mm 的圆柱凸轮则无法加工 , 必须寻求新的加工编程 方法。 % 为保证凸轮机构的运行平稳 , 圆柱凸轮的槽宽 尺寸公差一般要求较高 , 如某圆柱凸轮的槽宽要求为 22+
第 27 卷
第3期
圆柱凸轮数控加工的几个关键问题
55
4
圆柱凸轮数控加工进给速度的修正
作者在试制某型号的摆动从动件圆柱凸轮时, 首
较小, 设相邻两刀位点 PF 、 PB 在工件坐标系 ( 此时无 转动坐标 ) 中对应的坐标增量分别为 ∃ x、 ∃ y、 ∃ z , 由参 考文献[ 3] 可知, 加工程序中相邻两程序段转动坐标在 机床坐标系中的增量较小时, 相邻两刀位点 P F 、 PB 在 工件坐标系中的距离就可看作为刀具相对于工件的实 际位移 ∃ d, 即 ∃ d= (∃ x )2+ ( ∃ y ) 2+ ( ∃ z)2 ( 7) ∃ 加工远休 止段和近休止 段时, 此 时移动坐标 x、 y 保持不动( 即 ! x、 ! y 为零) , 只需要转动坐标 A 运 动, 由图 1 可知其回转半径为 R r = z 2 + y 2 , 令远休止 角( 或近休止 角 ) 为 ! A , 则加工 远休止 段 ( 或近 休止 段) 时 , 刀具相对于工件的实际位移 # ! AR r ( 8) 180 由式 ( 6) 、 式 ( 7) 或式 ( 8) 可得某一程序段实际的进 给速度 f 为 ∃ d= f= d ∃ d ∃ = F= D ! T ! ∃ d F (! x) + ( ! y ) 2+ ( ! A)2
凸轮加工
1凸轮机构在自动机械中的应用凸轮机构是实现机械自动化或半自动化的一种典型常用机构，由凸轮、从动什或从动件系统、机架等组成，凸轮通过直线接触将预定的运动传给从动件。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
例如：纺织机械、包装机械、复印机、印刷机械、农业机械、医疗机械等。
凸轮机构之所以能够在上述自动机械中获得如此广泛的应用，是因为利用凸轮机构以及利用凸轮机构和其他形式的机构组台，几乎能够精确地实现所有的运动规律。
凸轮机构主要用作传动机构，能实现变速范围很大的各种非等速运动、有间歇或无间歇的摆动或直线运动、有瞬时停车的步进运动和先退后进的步进运动。
凸轮机构也适于用作导向机构，例如使工作机件通过预定位置或预定轨迹。
此外，凸轮机构具有构件少和空间体积小等突出特点。
随着各种先进制造技术的普及应用，新材料新工艺的发展，凸轮的设计与制造将会变得十分方便而精确，制造成本也会大幅下降，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用将会越来越广，从而更好地促进自动机械的发展。
二．凸轮数控加工介绍圆柱凸轮是自动控制机构广泛应用的重要机械元件。
传统的设计和加工方法通常采用手工描点、拟合轮廓、铣床粗铣及手工精锉等方法，因此制造周期长、劳动强度大、零件精度低，已经不能满足现代工业发展的要求。
随着对凸轮加工精度要求的不断提高，数控加工方法被越来越多的应用到凸轮尤其是空间圆柱凸轮的加工中，以替代传统方法。
随着科技的进步，机械设备不断朝着高速精密自动化的方向发展，对凸轮机构的精度提出了更高的要求，为了满足要求，采用Pro/E、UG、MasterCAM等三维建模建模软件对圆柱凸轮进行参数化设计和数控加工编程，用数控加工中心进行加工，提高了设计、制造的效率和精度。
凸轮设计加工的应用，对我国的中小机械加工企业有着重要的意义三.加工的方法1.圆柱凸轮的加工方法圆柱凸轮廓面的加工方式，按使用刀具与滚子几何参数的关系可分为等价法和非等价法(有的学者称之为等径法和非等径法，将非等价法称为单侧面加工法)。
谈圆柱凸轮的数控加工
Y Pe 一 伙 2一 ‘ N， ( T r)。
( 1)
将P。 点沿着槽腔中心线移动，即 可以求出该工序刀位轨迹在x0s平 面 内的展开曲线xs ; 按照加工工序，依 次改变每道工序中的槽宽度B ，即可 i 求出加工所需槽腔所有刀位轨迹的展
开 曲线。
图 圆柱凸轮槽的二维展开图 2
坐标，构造出以下坐标转换公式:
a. 二 尤
圆柱凸轮槽的底部在每一个截面上通常是等深的，一般选用平 底圆柱立铣刀加工。圆柱凸轮铣削加工前通常是一个实心的圆柱 体，要经过开槽、粗加工、半精加工、精加工等工序; 由于槽腔宽 度较大，因此，除开槽工序及粗加工工序的一部分刀位轨迹可以沿
槽腔的中心线生成之外，其余刀位轨迹则必须是沿槽腔中心线向
中图分卷号 : T川 2 交献标识码 : A 空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ童编号 : 1671一7597 (2006) 0210040- 02
圆柱凸轮槽一般是按一定规律环绕在圆柱面上的等宽槽。对圆 柱凸轮槽的数控铣削加工必须满足以下要求: (1) 圆柱凸轮槽的工 作面即两个侧面的法截面线必须严格平行; (2) 圆柱凸轮槽在工作 段必须等宽。这是保证滚子在圆柱凸轮槽中平稳运动的必要条件。 当圆柱凸轮槽宽度不大时，可以找到相应直径的立铣刀沿槽腔中心 线进行加工，比较容易加工出符合上述要求的圆柱凸轮槽。 据现有 资料介绍，目 前圆柱凸轮的铣削加工都是用这种办法来实现。由于 这种方法有太多的局限性，给实际铣削加工带来许多困难。例如一 旦找不到与槽宽尺寸相等的标准刀具时，就必须对刀具进行改制。 对于槽宽尺寸较大的圆柱凸轮槽，很难找到直径与槽宽相等的 标准刀具。即使有相应的刀具，还要考虑机床主轴输出功率及主轴 和工装夹具刚度的限制，特别是机床主轴结构对刀具的限制。例如 数控机床主轴头为7 : 24的40号内锥，配用JT40的工具系统，则最大 只能使用 f 20m 的立铣刀 ( 不论直柄还是锥柄) 。这对于槽宽为 i m 38m 的圆柱凸轮 ( 就是本文所叙述的加工凸轮) 来说是无法加工 m 的，必须寻求新的加工方法。 下面根据实践经验和分析研究，介绍一种用直径小于凸轮槽宽 的立铣刀对圆柱凸轮槽进行数控加工的方法，称之为宽槽圆柱凸轮 的数控加工。 一、加工工艺 圆柱凸轮槽是环绕在圆柱面上的等宽槽，其加工时沿圆周表面 铣削的范围往往大于360，适于用带有数控回转台的立式数控铣床进 行加工。根据圆柱凸轮的实际结构，选用带键的心轴作凸轮加工时 径向和周向定位基准，以心轴的台肩作轴向定位基准，并用心轴前 端部的螺纹通过螺母压紧圆柱凸轮。 圆柱凸轮的轴向和径向尺寸一般较 大，为了克服由于悬臂加工时切削力 所造成的心轴变形和加工过程中产生 的振颤，使用一个支承于尾座上的、 与数控转台的回转轴线同轴的顶尖顶
凸轮加工
1凸轮机构在自动机械中的应用凸轮机构是实现机械自动化或半自动化的一种典型常用机构，由凸轮、从动什或从动件系统、机架等组成，凸轮通过直线接触将预定的运动传给从动件。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
例如：纺织机械、包装机械、复印机、印刷机械、农业机械、医疗机械等。
凸轮机构之所以能够在上述自动机械中获得如此广泛的应用，是因为利用凸轮机构以及利用凸轮机构和其他形式的机构组台，几乎能够精确地实现所有的运动规律。
凸轮机构主要用作传动机构，能实现变速范围很大的各种非等速运动、有间歇或无间歇的摆动或直线运动、有瞬时停车的步进运动和先退后进的步进运动。
凸轮机构也适于用作导向机构，例如使工作机件通过预定位置或预定轨迹。
此外，凸轮机构具有构件少和空间体积小等突出特点。
随着各种先进制造技术的普及应用，新材料新工艺的发展，凸轮的设计与制造将会变得十分方便而精确，制造成本也会大幅下降，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用将会越来越广，从而更好地促进自动机械的发展。
二．凸轮数控加工介绍圆柱凸轮是自动控制机构广泛应用的重要机械组件。
传统的设计和加工方法通常采用手工描点、拟合轮廓、铣床粗铣及手工精锉等方法，因此制造周期长、劳动强度大、零件精度低，已经不能满足现代工业发展的要求。
随着对凸轮加工精度要求的不断提高，数控加工方法被越来越多的应用到凸轮尤其是空间圆柱凸轮的加工中，以替代传统方法。
随着科技的进步，机械设备不断朝着高速精密自动化的方向发展，对凸轮机构的精度提出了更高的要求，为了满足要求，采用Pro/E、UG、MasterCAM等三维建模建模软件对圆柱凸轮进行参数化设计和数控加工编程，用数控加工中心进行加工，提高了设计、制造的效率和精度。
凸轮设计加工的应用，对我国的中小机械加工企业有着重要的意义三.加工的方法1.圆柱凸轮的加工方法圆柱凸轮廓面的加工方式，按使用刀具与滚子几何参数的关系可分为等价法和非等价法(有的学者称之为等径法和非等径法，将非等价法称为单侧面加工法)。
圆柱凸轮加工工艺及数控编程
摘要机械产品正沿着两个方向发展：一是大型化、自动化、精密化、高速化和成套化，二是小型化、多功能、结构简单、使用可靠和成本低廉。
在此发展进程中，各种各样的自动机械占有令人瞩目的重要地位。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
本文针对圆柱凸轮的特点，并结合五轴高速铣削加工技术，对圆柱凸轮的造型，加工工艺，CAM编程以及后置处理均进行了探讨研究，来提高圆柱凸轮加工质量。
关键词：圆柱凸轮；五轴数控加工；高速铣削加工技术AbstractMechanical products along two directions: one is the large-scale, precision, automation, high speed and complete, two is miniaturization, multifunction, simple structure, reliable use and low cost. In the course of development, the important position of various automatic machinery occupies a great. In cam mechanism as the core, has developed the automatic mechanical thousands of high efficiency, small, simple, precise and cheap, in all walks of life.Based on the characteristics of globoid indexing cam, and the combination of processing technology of five axis high-speed milling, the cam shape, processing technology, CAM programming and post processing were conducted a study, to improve the processing quality of the globoidal cam.Keywords: globoidal cam; five axis NC machining; high-speed milling technology目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (1)图表目录............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
写出圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片
写出圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片圆柱立体凸轮是一种重要的机械零件，常用于各种机械设备中，特别是在汽车和机床中。
下面是圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片：1.工艺基本信息：-工件名称：圆柱立体凸轮-工艺编程方式：四轴加工编程-材料：根据具体工件要求选择合适材料-精度要求：根据实际情况确定2.工艺设备：-数控机床：根据工件尺寸和复杂度选择合适的数控机床，具备四轴控制功能-刀具：根据工件的轮廓和加工要求选择合适的刀具-量具：测量工件尺寸的量具3.工艺流程：-设计凸轮的三维模型：使用CAD软件设计凸轮的三维模型，包括凸轮的轮廓和各个加工特征，如孔、槽等。
-安装工件和夹具：将工件固定在数控机床上，并使用合适的夹具确保工件的稳定和位置精确。
-刀具路径规划：根据凸轮的三维模型，使用CAM软件生成刀具路径，确定每个轴的移动轨迹和切削点，以及切削深度和切削速度等参数。
-编写加工程序：根据刀具路径，编写加工程序，包括每个轴的坐标运动和刀具的进给速度等指令。
-调试和验证：运行加工程序，调试机床和刀具的运动轨迹，确保切削点和切削深度的准确性。
-加工工艺参数调整：根据实际加工情况，调整加工工艺参数，如切削深度、切削速度等，以保证工件质量和加工效率。
-检测和测量：使用量具对加工后的工件进行检测和测量，确认工件尺寸和形状是否符合要求。
-完成加工：加工并完成工件。
4.工艺注意事项：-选择合适的刀具和切削参数，以保证切削质量和加工效率。
-在加工过程中，要注意切削力和切削温度的控制，以避免对工件和刀具产生不利影响。
-在加工过程中，要保持工件和刀具的稳定性，避免振动和松动。
-在加工之前，要对机床和工件进行良好的清洁和保养，以确保加工的准确性和质量。
通过以上工艺过程卡片，可以清晰地组织和管理圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺流程，确保工件的精度和质量，并提高加工效率。
圆柱凸轮加工方法及应用
西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）圆柱凸轮加工方法及应用年 级：2005级学 号：20055355姓 名：商飞专 业：制造工程指导老师：彭新宇2009年6月院 系 机械工程学院 专 业 制造工程 年 级 2005级 姓 名 商飞题 目 圆柱凸轮加工方法及应用指导教师评 语指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人 (签章) 成 绩答辩委员会主任 (签章)年 月 日毕业设计（论文）任务书班级 2005制造工程一班学生姓名商飞学号 20055355发题日期：2009 年 3 月 5 日完成日期：2009年 6 月 15 日 题目圆柱凸轮加工方法及应用1、本论文的目的、意义空间凸轮是空间凸轮机构中的关键零件，其传统方法加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高。
本文研究了采用CAD/CAM技术采用数控机床进行空间凸轮加工的方法。
讨论整个加工工艺过程的决策。
并采用UG/CAM技术针对具体凸轮的重要加工工序完成了加工程序和刀路仿真，并针对该重要工序设计夹具。
通过对本课题的研究，能让学生深刻理解当前进行此类产品进行加工工艺决策的理论，有助于将其在几年大学所学习知识与实践结合并得到综合运用。
使其初步具备从事技术和科研工作的能力。
2、学生应完成的任务收集并吸收关于此类产品的加工工艺决策理论的资料，深刻理解基于CAD/CAM的数控编程技术，将二者有机的结合在一起并运用于空间凸轮重要工序的加工程序编制并设计夹具（提供NC程序及电子或纸质夹具图）。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分 收集资料，吸收消化 ( 3周)第二部分 确定技术路线，整理论文思路 (1 周)第三部分 完成论文初稿 ( 6周)第四部分 修改论文 ( 1周)第五部分 定稿及其他 ( 1周)评阅及答辩 ( 周)备 注指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘要圆柱凸轮机构是一种用于高速间歇分度的空间凸轮机构，圆柱凸轮轮廓面与分度盘上均布的圆柱滚子共轭啮合。
机械制造与自动化专业《145-圆柱凸轮零件四轴数控加工》
圆柱凸轮零件四轴数控加工一、导入相关知识：圆柱凸轮零件四轴数控加工二、知识目标1了解并掌握四轴联动概念；2掌握圆柱凸轮零件四轴数控加工方法；3熟悉数控机床使用时考前须知三、教学重点难点圆柱凸轮零件四轴数控加工四、圆柱凸轮概述〔导入语〕：圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可以看做是将移动凸轮卷成圆柱体演化而成的。
五、圆柱凸轮零件的四轴数控加工1、准备工作1、穿戴好劳保用品2、分析图纸3、工量具准备2、圆柱凸轮的数控加工方法〔1〕使用工业设计软件UG/ProE，建立模型〔2〕圆柱凸轮零件的加工工艺圆柱凸轮铣削加工前通常是一个实心的圆柱体，要经过开槽、粗加工、半精加工、精加工等工序〔3〕使用UG软件自动生成加工程序〔4〕程序输入〔5〕对刀〔6〕建立工件坐标系计算是在圆柱面的展开平面内进行的，为了求出加工圆柱凸轮槽腔的刀位轨迹，必须将平面内的展开曲线转换到圆柱面上。
假设转动轴为绕轴的A轴，Pi为刀位轨迹上的一个刀位点，它在二维平面展开曲线上的坐标为〔，s〕，在四坐标机床上的坐标为〔，y，，a〕．由于圆柱凸轮糟腔通常是等深的，因此，坐标在设置为所需要加工的深度值之后，在加工中是不变的；〔7〕UG软件模拟演示〔8〕操作面板仿真演示〔9〕修正参数〔10〕启动程序，执行切削作业六、考前须知1、机床编程操作人员必须全面了解机床性能，自觉阅读遵守机床的各种操作说明。
确保机床无故障工作2、机床在通电状态时，操作者千万不要翻开和接触机床上示有闪电符号的、装有强电装置的部位，以防被电击伤。
3、床严禁超负载工作，要依据刀具的类型和直径选择合理的切削参数。
注意检查工件和刀具是否装夹正确、可靠；在刀具装夹完毕后应当采用手动方式进行试切4、机床运转过程中，不要去除切屑，要防止用手接触机床运动部件5、去除切屑时，要使用一定的工具，应当注意不要被切屑划破手脚。
6、要测量工件时，必须在机床停止状态下进行7、在打雷时，不要开机床。
柱面凸轮的三维设计及数控加工
柱面凸轮的三维设计及数控加工作者：杨延波来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第07期本文介绍柱面凸轮在数控加工中，使用Pro/ENGINEER、CAXA制造工程师以及VERICUT软件进行三维造型、NC程序生成和仿真校验的过程。
在实际加工之前，检查出多轴加工中的干涉及碰撞问题，并进行调整和修改，提高了多轴数控加工中NC程序的准确性和可靠性。
一、引言柱面凸轮的加工一般需要在4轴数控加工中心机床上进行，可保证数控加工的高效率和高质量。
手工编程已不能满足多轴加工编程的要求，须借助CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。
本文介绍柱面凸轮加工过程中的三维造型、NC编程和仿真校验过程，可提高多轴NC 程序的准确性和可靠性。
二、使用Pro/ENGINEER软件进行三维造型根据柱面凸轮零件图可知：需在圆柱面上加工1个0°～360°范围内的空间曲线槽，槽的宽度和深度均为16mm，凸轮行程为40mm，其他尺寸和参数如图1所示。
在Pro/ENGINEER软件中进行三维造型时，使用关系、图形基准特征和可变剖面扫描的方法进行柱面凸轮的三维造型设计。
1.创建柱面凸轮的基础实体使用拉伸或旋转命令创建柱面凸轮的基础实体，并创建键槽和倒角特征。
创建柱面凸轮的基础实体时，应确保Pro/ENGINEER实体模块中坐标系的Z轴与该基础实体的轴线方向一致，如图2所示。
2.创建公式曲线选择“插入”菜单→“基准模型”→“图形”命令，输入名称“gr1”，绘制二维曲线，该曲线为柱面凸轮的行程，如图3所示。
该图左下角为草绘界面中创建的坐标系。
3.创建基准平面和草绘曲线创建基准平面DTM1，并在该基准平面上创建草绘曲线，该曲线为Φ98mm的圆，如图2所示。
4.创建柱面凸轮的槽特征使用“可变剖面扫描”命令创建柱面凸轮的槽特征，选取上个步骤中创建的草绘曲线为轨迹，点击“草绘”按钮，绘制二维剖面，如图4所示。
选择“工具”→“关系”命令，输入关系式sd3=evalgraph““gr1”，trajpar*360”。
端面圆柱凸轮的数控加工
”
．
将菜单 中干涉面选项改为Ｓ） 平行铣 一 削一 工件形状 （ 选择 未指定 ） 所有 一
二 、编 制数 控 加 工 程序
圆柱凸轮的数控编程。
Ｍ ｏｄ ｒ Ｍ ａ ｅ ｎ ｎｕｆｃｕｒｎ ａｔ ｉ
维普资讯
现 代 制造
端面圆柱 凸轮是一种特殊的圆柱 凸轮 ，在机械设 备中得到 了广泛的应用。圆柱凸轮的加工一般在带有回转 轴的四轴数控铣床进行 ，但也可采用三坐标数控铣床进行加工。该文就介绍 了综合使 用Ｐ ｏＥ ＧＩ Ｅ 软件和 ｒ／ Ｎ ＮＥ Ｒ
确定
执行
Ma s t e
CA M编 程
立 式加 工 中心
在 工 艺 参 数 设 置 对 话 框 中将
削 间距
”
最 大切
加 工 很 好 地 解 决 了 端 面 圆柱 凸 轮 的 加
工
设置 为0 5 m
．
m。
根 据被 加 工 材
。
问题
。
圊
料和使 用 的 刀 具 设 置 其 他 工 艺 参数
(4 )模 拟 加 工 与后 置 处 理
档 案一 档案转换一 Ｉ Ｓ 读取。选取 Ｅ 一 Ｇ
ＰｏＥ Ｇ Ｎ Ｅ 生 成 的 ＩＥ 文 件 ，点击 确 ｒ／Ｎ ＩＥ Ｒ ＧＳ
定 ，完成模型导入。
（） 加 工 ２粗
对导 入的模型 进行位置 变换 ，改 变升程段 、回程段和 回程结 束后静止
段 曲面 的 颜 色 （ 如 改 为 蓝 色 ），其 比
三 维 实 体 模 型 的 构 建 ，结 果 如 图 ２ 所 加 工预 留 量 为０５ 。 具 体 步 骤 为 ：刀 ．ｍｍ
空间圆柱凸轮的数控加工工艺设计
空间圆柱凸轮的数控加工工艺设计3俞 庆1,刘荣昌2,陈春明2,马淑英2,张 侃1(1.常州工学院机电学院,江苏常州 213002; 2.河北科技师范学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:根据空间圆柱凸轮的结构特征、使用和工作特性等要求,确定空间圆柱凸轮数控加工的具体内容,拟定空间圆柱凸轮的数控加工工序,介绍工件坐标系、对刀点及换刀点的确定办法和切削用量的计算调整办法,在Fadal 立式加工中心加工后的零件经用户检测和使用,完全满足圆柱凸轮的使用要求。
关键词:空间圆柱凸轮;数控加工;工艺中图分类号:T H164 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2006)04-0078-02Techn i ca l desi gn for NC processi n g of spa ti a l cyli n dr i ca l camYu Q ing 1,L iu Rong -chang 2,Chen Chun -m ing 2,Ma Shu -ying 2,Zhang Kan1(1.School of m echanical and electronic engineering,Changzhou university,Changzhou J iangsu 213002,China;2.Hebei nor m al university of science and technology,Q inhuangdao Hebei 066004,China )Abstract:Based on the structural character and the kine matic and kinetic de mand of cylindrical ca m,detailed contents of NC p r ocessing of s patial cylindrical ca m are worked out and the NC working p r ocedure is p repared .The selecting methods of the zer o point and changing point of the cutting t ool and the coordinate syste m of workp ieces and the calculati on and adjusting method is intr oduced .Finished p r oducts,which manufactured by fadal machining centre,are fully meeting t o the using re 2quire after users ′testing and using .Key words:s patial s patial cylindrical ca m;NC p r ocessing;technics 空间圆柱凸轮具有体积小、结构紧凑、传递扭矩大和转速高等优点,它在包装、农业机械、纺织、轻工、食品及制药等自动化机械中广泛应用。
零件加工中的凸轮加工技术
零件加工中的凸轮加工技术凸轮是机械加工中常用的零件，减速器、燃油泵、车辆发动机以及其他机械的运动部分都会使用凸轮。
与常规的机械加工不同，凸轮具有对称的、非圆形的外形。
为了满足对凸轮形状的需求，制造凸轮需要特别的加工技术，下文将介绍凸轮加工方面的重点内容。
一、凸轮加工凸轮的外形特殊，不同于圆形或长方形这种常规形状。
传统的加工方式难以加工出精确的凸轮，需要精密的加工设备和加工方式。
凸轮加工的基本方法包括切削加工和非切削加工。
切削加工的方式包括铣削、车削等方法，而非切削加工包括电火花加工和激光加工等方法。
二、凸轮铣削凸轮铣削是常用的凸轮加工方式。
通过旋转刀具和床架，将工件放在床上进行旋转，从而进行凸轮的铣削加工。
凸轮铣削需要使用具有一定刚性和转速的铣削设备。
工具可以是不同形状的铣刀，同时需要精确的设备调整和加工操作。
铣削的机床需要有一定的高精度导轨以及刚性支持，以确保刀具对凸轮的铣削牢固有效。
三、凸轮车削凸轮车削是另一种常见的凸轮加工方式。
车削是通过转动工件在车床上，使车刀前进对工件进行车削。
凸轮车削的原理是不断向工件进给车刀，使其完成对工件的凸轮的加工。
然而，由于工件的非对称形状，凸轮加工需要不断调整车刀的位置，需要具有一定的经验和技能。
四、数控技术在凸轮加工中的应用随着数控技术的发展，数字化和自动化生产模式正在逐步普及，凸轮制造的数控加工也越来越受到广泛的关注。
数控加工，尤其是三轴、四轴和五轴数控加工可以精确地控制刀具的移动和位置，从而生产出具有精确外形的零件和复杂形状的凸轮。
在凸轮加工中，数控机床和包括CAD/CAM软件在内的各种技术可完全自动化地完成凸轮数字化设计和加工、刀具管理和审核、刀路生成和模拟。
与传统工艺相比，数控汽车凸轮加工具有加工效率高、加工精度高和加工重复性好等优点。
在未来，随着数控加工的技术发展和应用，凸轮加工的效率和质量将更加提高。
五、结论凸轮制造是一项十分重要的机械加工工作。
圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工
是由 s1 ( z , y) 和 s2 ( x , z) 两个圆周运动组合产生的 z 、 y 、x 三轴曲线联动而成的空间曲面 。三坐标联动插补
算法是在“函数跟踪法”的基础上提出的 。它能够插补
任意二次曲线 ,并能保证其一阶偏导数连续 。
图 2 曲线展开图
圆柱分度凸轮的廓面为三维空间曲面 。它可以分 解为两个相关坐标系内的二次曲线 。如三维空间曲面 ( x , y , z) ,可以分解为两个相关坐标系 ( x , y) 与 ( y , z) 内的二维曲线 ( y 为公共轴) 。应用“函数跟踪法”原理 可以计算出各自的进给方向 , 但是计算结果并不直接 产生输出 ,而是以公共轴为媒介 (以 y 轴为例) 计算出 最终结果联合输出 。
《液压气动与密封》征订启事
根据科学技术部国科财函 [ 2002 ]号文 ,由中国液压气动 密封件工业协会主办的《液压气动与密封》刊物已正式办理 了从山西迁入北京办刊的手续 ,领取了北京市新闻出版局颁 发的期刊出版许可证 (京期出证字第 4839 号) ,并与北京市 邮政局签订了 2003 年的代发合同 。敬请广大读者 、作者 、广 告客户一如既往 ,继续关注 、支持本刊 ! 同时 ,在订阅 2003 年《液压气动密封》时 ,请使用本刊新的国内统一刊号 : CN11 - 4839/ TH 和新的邮发代号 :82 - 152 。
高速圆柱分度凸轮的数控加工
高速圆柱分度凸轮的数控加工
唐伟
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】1997(000)009
【摘要】介绍了圆柱分度凸轮的数控加工方法和专用数控系统，特别是凸轮特征曲线的二次曲线拟合及数控编程方法。
【总页数】2页(P29-30)
【作者】唐伟
【作者单位】山东工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.面向数控加工的圆柱分度凸轮刀具轨迹计算与模拟 [J], 南朝子;张俊
2.圆柱分度凸轮的曲线设计与数控加工解析 [J], 韩玉娟
3.圆柱分度凸轮非等径数控加工自动编程 [J], 滕皓;蔡卫东;郭培全
4.两轴联动数控加工圆柱分度凸轮的理论制造误差分析 [J], 王红岩;史锦屏;郭培全
5.圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工 [J], 金作成;陈龙宝
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圆柱凸轮加工方法及应用
西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）圆柱凸轮加工方法及应用年 级：2005级学 号：20055355姓 名：商飞专 业：制造工程指导老师：彭新宇2009年6月院 系 机械工程学院 专 业 制造工程 年 级 2005级 姓 名 商飞题 目 圆柱凸轮加工方法及应用指导教师评 语指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人 (签章) 成 绩答辩委员会主任 (签章)年 月 日毕业设计（论文）任务书班级 2005制造工程一班学生姓名商飞学号 20055355发题日期：2009 年 3 月 5 日完成日期：2009年 6 月 15 日 题目圆柱凸轮加工方法及应用1、本论文的目的、意义空间凸轮是空间凸轮机构中的关键零件，其传统方法加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高。
本文研究了采用CAD/CAM技术采用数控机床进行空间凸轮加工的方法。
讨论整个加工工艺过程的决策。
并采用UG/CAM技术针对具体凸轮的重要加工工序完成了加工程序和刀路仿真，并针对该重要工序设计夹具。
通过对本课题的研究，能让学生深刻理解当前进行此类产品进行加工工艺决策的理论，有助于将其在几年大学所学习知识与实践结合并得到综合运用。
使其初步具备从事技术和科研工作的能力。
2、学生应完成的任务收集并吸收关于此类产品的加工工艺决策理论的资料，深刻理解基于CAD/CAM的数控编程技术，将二者有机的结合在一起并运用于空间凸轮重要工序的加工程序编制并设计夹具（提供NC程序及电子或纸质夹具图）。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分 收集资料，吸收消化 ( 3周)第二部分 确定技术路线，整理论文思路 (1 周)第三部分 完成论文初稿 ( 6周)第四部分 修改论文 ( 1周)第五部分 定稿及其他 ( 1周)评阅及答辩 ( 周)备 注指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘要圆柱凸轮机构是一种用于高速间歇分度的空间凸轮机构，圆柱凸轮轮廓面与分度盘上均布的圆柱滚子共轭啮合。
圆柱凸轮槽的四轴加工与宏程序编制
１ 问题 概 况
图 １所 示 为 某 气 动 夹 具 上 的 压 板 零 件 ， 其 上 有 一
板旋 转 一定 角度 后松 开工件 ， 便 于 工 件 的 快 速 拆 装 。 圆
柱 凸轮 槽从上 至 下共分 三段 ， 是加 工 中的难 点 。
圆 柱 凸 轮 槽 形 成 一 个 凸 轮 机 构 ，凸 轮 槽 圆 周 展 开 图 如
３ 装 夹 与 找正
湖北 省教育厅科学研究项 目（ 编号 ： Ｂ ２ ０ １ ７ ５ ３ ６ ） 收稿 日期 ： ２ ０ １ ７年 ７月
压 板 为异 型件 ， 为保证 后 续零 件加 工 的方便 ， 设计
机械制造 ５ ５ 卷 第６ ４ ０ ￣ ］
２ ０ １ ７ ／ １ ２ 回
如 图 ５所 示 数 控 加 工 装 夹 方 案 。 加工 时 。 将 零 件 与 专 用
加 工 能提 升 加 工效 率与精 度 。 以 压板零 件 为例 ， 对 圆柱 凸轮 槽 的 四轴 加 工进 行 介绍 ， 并选 用 西 门子 ８ ０ ２ Ｄ 系统进 行 宏程序 设计 与 编制 。程序 通 过 Ｖ Ｅ Ｒ Ｉ Ｃ Ｕ Ｔ软 件仿 真及 实际加 工检 验 ， 可 为 同类 产品 的ｂ ． Ｙ － 提 供
ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏｄ ｒ ｕ ｃ ｔ ｓ ．
Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｃａ ｍ Ｇｒ ｏ ｏ ｖ ｅ ＮＣ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｒ ｏ Ｒｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
图 ２所 示 ． 凸 轮 槽 外 形 如 图 ３所 示 。 该 凸 轮 机 构 能 使 压
２ 加 工 工 艺 简 介
由于零 件生 产 ５ ０ ０件 ． 从 经济 角度 考虑 ， 先将 零件
圆柱凸轮加工程序
7.4.1 圆柱凸轮加工程序如图7-36所示的圆柱凸轮，本例用Mastcam 8.0自动编程加工。
图7-36 圆柱凸轮1．工艺分析所谓圆柱凸轮，就是在圆柱面上加工出按一定规律环绕的曲线沟槽，或在其端面上加工出特殊曲面。
这些沟槽可以是首尾相连封闭式的，也可以是首尾不相连开式的。
凸轮沟槽可以是等宽的，也可以是不等宽的，但通常深度是相同的。
圆柱凸轮机构可以实现任意复杂的运动形式，从动件运动机构在行程中可停留或等速运动，同时具有结构简单、体积小的优点，广泛应用在内燃机、包装机械、纺织机械、计算机外围设备以及自动控制系统等众多领域。
本例圆柱凸轮的材料为40Cr ，其基圆直径为32mm ，槽宽为04.002.012++mm ，工作面粗糙度Ra 为1.6μm ，凸轮槽展开线如图7-37所示（包括凸轮槽中心线及上下轮廓线）。
两端面的平行度误差不大于0.01mm ，φ32H7孔的尺寸精度为0.025mm 、圆跳动度不大于0.01mm ，外圆与内孔的同轴度精度为0.01mm 。
本例圆柱凸轮的加工工序如表7-13所示。
凸轮槽的数控加工是圆柱凸轮加工的关键。
对圆柱凸轮槽的数控铣削加工必须满足以下要求，以确保滚子在圆柱凸轮槽中平稳运动：① 圆柱凸轮槽的工作面即两个侧面的法向截面线必须严格平行。
② 圆柱凸轮槽在工作段必须等宽。
圆柱凸轮槽宽度不大时，通常选择相应直径的立铣刀沿槽腔中心线进行加工，可比较容易加工出符合上述要求的圆柱凸轮槽。
B-凸轮上轮廓线，c-凸轮槽中心线，d-凸轮下轮廓线图7-37 凸轮槽展开线图编制圆柱凸轮的程序是以其展开线为依据的。
2．确定数控加工装夹及刀具三坐标数控铣床只具有X、Y、Z3个直线移动坐标，无法加工圆柱凸轮类零件。
为在三坐标数控铣床上铣削圆柱凸轮，需要增加数控分度头，通过回转轴和直线轴的联动实现凸轮槽的加工。
加工圆柱凸轮前，要先加工一个带有台阶的心轴，台阶端面上配一定位销，并使之和凸轮端面上的定位孔相配合，或者在心轴上加工一键槽，通过键与圆柱凸轮连接，本例采用键连接的方法。
圆柱凸轮数控加工工艺技术研究
工艺与装备３７圆柱凸轮数控加工工艺技术研究玄冠涛邵园园（山东农业大学机电工程学院，泰安２７１０１８）摘要：阐述了圆柱凸轮数控加工工艺的技术方法，重点对圆柱凸轮的加工方法、装夹、工艺路线的制定、加工参数选择、机床反向间隙补偿、圆柱凸轮廓面检测等工艺环节进行了分析研究，并在ＤＭＵ７０Ｖ加工中心上完成了圆柱凸轮的数控加工，提高了圆柱凸轮的加工品质。
关键词：圆柱凸轮数控加工工艺展成法２圆柱凸轮的加工工艺过程２．１数控加工设备加工设备采用德国ＤＥＣＫＥＬＭＡＨＯ公司出品的ＤＭＵ７０Ｖ五轴联动立式加工中心，该加工中心采用的两轴工作台是ＤＥＣＫＥＬＭＡＨＯ公司的专利技术，它是采用４５°斜面达到工作台的立卧转换。
ＤＭＵ７０Ｖ配置有容量６４把刀的刀库，辅助机能可以保证加工中心在加工过程中实现刀具长度、直径自动补偿，螺距误差、丝杠间隙自动补偿，并具有过载保护、故障检测等功能。
它具有能够自动测量刀具的激光测头，及能够检测加工要素的加工精度和定位功能的球形测头。
分度盘圆柱凸轮廓面属于空间复杂曲面，它的加工品质的高低直接影响圆柱分度凸轮机构（图１）的性能。
长期以来，我们往往探讨和重点分析的是如何利用各种先进制造技来提高圆柱凸轮的加工品质，实术（ＣＡＤ／ＣＡＭ，ＮＣ技术等）际上加工工艺对其制造品质也有很重要的影响。
本文将探讨和研究圆柱凸轮的加工工艺技术。
凸轮图１圆柱凸轮机构１圆柱凸轮的加工工艺分析由于圆柱凸轮廓面为三维空间曲面，故采用展成法加工圆柱凸轮（图２），其原理是：一方面将要加工的凸轮毛坯模拟其在工作中的旋转运动（沿其中心轴线），另一方面让铣刀中心模拟圆盘上的某一个滚子中心轨迹运动，两模拟运动协调动作即可加工出圆柱凸轮。
而要使这两方面的模拟动作协调运动，用普通加工方法很难实现，一般最少需要三坐标（如ｘ轴，ｙ轴，机床回转轴Φ）的数控机床。
２．２工装设计空间凸轮的加工至少需要三坐标或两坐标联动以上的数控机床，根据ＤＭＵ７０Ｖ的机床坐标系如图３（直线坐标Ｘ，Ｙ，Ｚ和旋转工作台坐标Ｂ，Ｃ），我们选用Ｘ，Ｙ，Ｃ坐标作为圆柱凸轮加工的三坐标，也就是说一方面让Ｘ，刀具凸轮毛坯图３各轴定义示意图Ｃ轴／第５轴Ｂ轴／第４轴Ｙ联动走圆弧，同时工作台绕Ｃ轴旋转，以加工出符合要求的圆柱凸轮槽。