自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计和数控加工

自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计和数控加工

摘要：近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科技的进步，我国自动化机械行业发展进程不断加快。自动化机械中，空间分度凸轮机构的应用过程中，如何做好曲线设计和数控加工始终是自动化机械行业领域研究的热点之一。本文基于这一课题，首先分析了自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计，其次分析了自动化机械中圆柱分度凸轮机构的数控加工技术。

关键词：自动化机械；圆度分度凸轮；曲线设计；数控加工

自动化机械中凸轮机构有着越来越广泛的应用，这种凸轮机构不仅仅有着传动导向的基本功能，同时也有着对机构控制的重要功能，在当前的凸轮机构发展中，不仅仅将相对复杂的运动规律产生，同时也有着相对较大的变速范围，对于执行机构的自动工作循环有着一定的控制作用。现如今，伴随着计算机辅助技术以及计算机技术的日益成熟，圆度分度凸轮机构的应用，为自动化机械带来了极大的便利，并降低了制造的成本。

1.自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计

圆度分度凸轮主要是自动化机械一种常见的转位凸轮，同时也是一种圆盘转位凸轮，有着不封闭的曲线凹槽。工作的过程中，主动轴是凸轮，并借助于动轴进行旋转，形成一种分度盘的间歇运动，将圆盘分度的目的实现。

自动化机械圆度分度凸机构曲线设计的过程中，由于曲线运动往往有着一定的复合性，在将滚子运动轨迹满足的同时，也要将曲线运动规律以及曲线的升程满足。首先就要对余弦加速度运动规律下的凸轮理论曲线进行计算，并对修正后的曲线以及引导圆弧线进行计算。

余弦加速度运动规律下的一种凸轮理论曲线计算的过程中，就要对间隔直线逼近法加以采用，将凸轮理论下曲线中的各个点的坐标计算出。

修正曲线计算的过程中，就要结合滚子的运动轨迹，自动化机械中的铣刀控制过程中，就要将Y向的补充运动及时的增加，将修正曲线逐步形成。对于曲线各个点的修正值用表示，如下所示：

分度圆的半径用表示，同时曲线总升程用表示，分度角用表示。圆弧线计算的过程中，在对引导圆弧半径确定和相关的圆心坐标值确定的过程中，就要保证合理的选择圆弧线的半径，避免凸轮中滚子进入时出现相关的碰撞。

设计过程中，更要做好误差的校验工作，并保证动自化机械中圆柱分度凸轮机构曲线有着合理化的设计。

2.自动化机械中圆柱分度凸轮机构的数控加工

自动化机械中圆柱分度凸轮机构数控加工的过程中，由于圆柱分度凸轮有着一定的特殊性，在实际的数控加工过程中，就要结合自动化机械的实际情况，做好科学化的合理加工。

首先就要对编程坐标系进行合理的设置，如图3所示，对于X轴上的坐标值而言，坐标值的正负将铣刀对工件的是否切入直接表明，在数控程序检验的过程中有着一定的便利性。对于Y坐标和转角A的换算而言，就要对旋转加工的方式加以采用，借助于铣刀进行直线移动，进而将Y坐标值逐渐的替换为一种转角A的相关指令，对于换算的公式如下所示：

其中圆柱的直径用D表示，对于某一节点Y坐标值则借助于Y表示。切入切出量在实际的控制过程中，就要依据于铣削工艺，入口的控制中，保证下刀后在工件中进入，并在入口处的圆弧逐渐的在凸轮体外将一个切入量伸出，使得轴向的切入量在某种程度上不小于铣刀的半径。

机床间隙加工的过程中，往往对于凸轮的加工精度有着相对较高的要求，而机床和数控分度头在实际的控制过程中，就要提高加工的质量，进入工件之前，逆时针进行角度旋转，并借助于工作的方向，在原位转回，将反向间隙及时的消除。对于刀具的半径补偿而言，就要做好圆柱形凸轮的加工，通过借助于刀具的半径补偿，对凸轮凹槽加工的过程中，提高凹槽两侧的加工精度，采取顺铣的加工方式，保证表明有着一定的光滑度。实际的加工过程中，就要使得铣刀演这部凹槽的位置，实现正向的加工，并保证铣刀沿着凹槽的另外一侧实现一种反向加工的特点。铣刀直径控制过程中，不应大于凹槽的宽度，并在实际的加工过程中，对刀具的半径补偿功能加以使用，将补偿铣刀的磨损误差有效减少。

总而言之，自动化机械中圆柱分度凸轮机构的数控加工过程中，就要做好曲线的合理设计，并依据于曲线的设计，做好铣刀的合理切入和切除控制，提高加工的精度。

3.结语

随着我国机械自动化程度的不断提高，我国自动化机械加工过程中，圆柱分度凸轮机构的应用，不仅仅有着较高的定位精度，同时也有着相对较好的高速运行特性。而自动化机中圆柱分度凸轮机构的参数设计过程中，就要将滚子运动轨迹满足的同时，也要将曲线运动规律以及曲线的升程满足，对余弦加速度运动规律下的凸轮理论曲线进行计算，并对修正后的曲线以及引导圆弧线进行计算。加工的过程中，提高凹槽两侧的加工精度，采取顺铣的加工方式，保证表明有着一定的光滑度，将加工的精度全面提高。

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