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凸轮计算方法

凸轮计算方法

图片:

 

 

凸轮设计计

A点作等速旋转运

自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。

算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。

凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。

其形成的主要原理是:

由动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。

这就是等速凸轮的曲线。

凸轮的计算有几个专用名称:

1、上升曲线一一凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线

2、下降曲线一一凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线

3、升角一一从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。

我们定个代号为

4、降角一一从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。

代号为$1。

5、升距一一凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。

我们给定代号为h,单位是毫米。

6、降距一一凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。

代号为hl。

L,单位

7、导程一一即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。

代号为

曰皆、,/

是毫米。

8、常数一一是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。

代号为K。

凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。

凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/0。

由此得h=K$o

凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。

由此得L=360°h/$

举个例子:

一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°求凸轮的曲线导程。

(见下图)

解:

L=360°h/$=360°X10-W00毫米

升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。

这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。

在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计

走心机生产率的计算和凸轮设计公式的分析

前言

自动车乐,叹其无可替代的加工手段的优势,正在为越来越参的厂審所剤税而自动车床1¥用的凸轮的设计,则感対使用此类机床的厂家所必须至拿握的一门技术。

自动丰床凸轮的设计,即编写凸轮调整卡,对于不了解其斗来面編的人来讲,稱臥滦奥;当对它有了稍微期法了#?

的人,又僉觉得T过如^而已,稍学即僉°其丈,砒项技术和其他曲门芙的拽术一幣“会易福难3蘇机床说明书的提示来编写完成的凸笔设计傩卡,不一圭是奸的饮计作品。

一个施的设计件品.包括以下内容1-I合理的匚步髓排。

二,台理的设定走刀^三,能得出较高的生产军。

此外,还应在04凸轮、磁机床时易于操作。

也可以这样说・要想作岀一m傲优秀的设计作品,前提是瞬深刻体味各牛诜计歩黑的实盛性的克乂只有这样才1淌臥你的设计作品与机床谎明书中提示的方袪相比较,不只是形供而昱神u甚至比其更优耒。

考孩一t裁计作品的优劣,錘要的标誉罡具盘后得岀bi比产率的高低;生产率的高艇取决千工作角度自®的大小両工作角度总和的丈小岂取决于工歩香台理。

由此看粘E的彌工^匹律说罐曲具有着相当重要的作珈#w工澤排”_是要右湘当耐间的工柞聲梅验二毎有丰富幽孤儿这一点超唾&

生产率暹怎样计算的

作为辭人,老际望在尽可能短的时闾刚得到尿可能高的奴孟作曲生产逍W组纵瓠都希望机床觥生产皴罰]品种老咚可能劣的产乐應斂贺期代来的时闾励:

作対操作工.都希望机床能够优斶高产,以茯得鞍高的牧儿所以说,希盟优驕高产是斯有与机床有关联的人的其同愿望。

那离现在就知析一下下面的这牛公式就可以扣道机床的:

生产率究竟是怎禅形■咸的了。

H不难看出,这是一牛务元一茨为式方程或。

在逑一公武里,

A=函括了整牛设计社程的全部计僅内容-

ZnX-rZam><360a式中:

池■生产率单位■件所

W主軸碱单傥我份灯-某切削工涉工作时的主手龄的a"臬切削工步工作时鼠用的埔摸

E:

希脂字坯蔻示在计算过程中某顶戴值的累计总帝,首先,介绍几个往讲计中使用肿专用名词;

工步——生产过程中每一吓动作称做T工步。

切削时主辛蹶数一一克成某一Wflia吋主$厭过的圈数。

工作角虞一完成某一切削工步时腑占用的角度。

在眩车Max中,无论愷用的是娜种类型车床,在切附前祁莊先确定;①主^转敛。

②每

次进刀劣少毫米(谜刀淳厦h③定刀时的速度(走刀童九这就是平常所说肿“to削二襄耒駕

自动车加工时前王轴转轨是由被加工榊的科却直径进定的’例;切肖値径W笔米A3棒

料时(此*瞬中塔低碱钢h根抿说明书中切削遼虞袤绪出的数值,是駆时廿匕即士60X1000/(10X3.^1910〔转)据此,就可确逢机床量接近E嗷值的主卑除數心

准确的选撵主昨^昱的捋件HI匸时工艺尺寸鶴定的关fit这一点往鋒易被毂略。

対果主缺1瞇块15礙初貝的儘用寿詰;而主冊Si煨又会因切刖速虧嚮而造威iwr晦评工坎寸?

般®其stat零时T是

-次加I2T零件每个部位可能会分苦干次进刀,当尺寸砂变化时可睫时采1

年床赫同了,它一^启議零件識会不断产岀°主输拷数设定的;否,直接蚩細就昙注产妬°也可以这样袜当我fi确定了所要生产的产品,也銅时确定了主昨甌

综上所谜,我们在讲行凸轮设计皓可以杷主与髒数N当柞Y常量来设定;无艇

(Sni/Sa工)X箔少是一个变量©设;卫工◎口J.)*3妙=哄

公式则可刪为;A=

W

根垢数学的计算法则,粗的值与W的值咸反比,只有W肘值尽可帛鮒小,a的n才曾餾可龍的犬。

琲各怎祥才能使W即心心工0“X眦啲值恳可能的小呢?

二F役计公式的分折

在一篇凸轮设计讪蔓卡仪工删t得是否完热直接診赭(Saz-Sa工)X%[F值的丈卜乜就呈佩IZu工*二c.二〕心即咿直杲编排克工歩匠计算抽洁果,前面臺列.件好工卿排,既需要相应的工作经?

&更需墓丰富购想象力,这一点,充分体显在凸轮设计开始前,对蝕刀所婪加I:

的部垃的设定上.合理的■»用每一把刀,是懺一fr设计作品尽可能完美的甫提"本文后画有几篇范例,都是虹件实践检验证明是较为成功吋作品,读者可作为谕计时的参考。

下面只从计算的角康谢斤一下;息择才^使(细工三£口工)的值尽可龍餉小0£口工

公式;£血工WEaiX360*=甲即;——X3(50°=W

Za工

公式中③£血工一一累计切削工^主軸轲勲的鳶和.垃工昙克成某T削工歩时前圭轴转熟是根据公式nx=L/S得耒的。

其中;L=可具切削时的工作行程。

〔即实蹴XE尺寸加的提前量〕2为樹肛匸部位设定的走刀匱真荫的丈小可根据工艺要求的尺寸箱度,参頤说明书中给的参数设定就行了。

②ZflT一一累计切削工^折用角度的总和。

4工是完成慕一切削工涉所占用的角度口昙根携公武=a工=[〔玄CT—乂心空〕/1匕工产览占茸来的。

其中,龙a塾工星廿空行程極总利〔所有不切削的动作祁称为空讦程儿

奎列®朮公戒:

中的放)-是个鶯豊所乩丈需让阳工空口工的比值足可^的小新可以了。

数学法则告诉我临在环z/Zg工中,亦工售届可能的小或Wa1W可能的大,都龍弱使公式的出值尽可能的小■>也就是说,一、计算每一个血值时.设定走刀童乞宴含理.齐能稍度过剰〔3個t小h二计算每一卜a空頂肘,空行程动作蔓尽可育覆合*这两点做好了”目的也就达到了.

BRJO1K公式»i=L/S向我IT]表达了件么信息1E?

它表达內是;■工是当靜專TJ)削动作时・至于備过的圈数&

例1:

切断©10棒料。

〔切斷刀宽=2m〕(刀具距棒料的提前量=02)

车削球面圆弧零件的凸轮设计计算

工炭曲TfiLlNS冰面等事件的凸轮设计计尊£式•例如I在本文的凸轮设计计其公式讨论申.导出了球面与圆柱面相切.球面中心与零件屈经董音的计算公■武.欧求拟合误差的最大值.仍可采用求与I的方法进行.

5•用棗注加工球聞的不足之处莅于,刀具克址初球面上的运动速度慢*尔厝速度逐渐坤抑.固而对加工出的球圖裘面粗缱度有一定參响.假在工艺上可采用掠动拋光的措擁进行弥补(针对麦圃ffittS值要求很小的而官)•其具体方法参卷冇关资料*

(**文抵咗〉

 

车削球面i:

件的凸轮设计计算

電庆江陵机器厂£阴02妇王:

万於

 

单辘址切口就车床£即T简称自訪命〉是仪器彊表制造爭町主5?

机拘工谟务之一.之旳带构筒单*楷度亜生产效率枣中捷主魏箭.三轴站狡附粹.刀具査椿璋均朋£轮进和控剖.可诅塑工出年贄比较竄杂、犁窒高的霁幷克更此、段机背凸轮港计,对询11工零杵劳制空芦率和产品裁車郁肓赵接序国*

本文以球面与歴舉闔硝切时.求驚加工球曲鲨八髡H柞尺寸为孫寿出議凸罐逑计计興公式・

—,切点址姑孔刃具無点仪掘

庄说计计翼凸轮工作尺对更.肯宛怠对其切点塑立期二具起点症冒总行计具,引便構定出空轴莆丛刀JtfiS.

「切底型慷的IHC

_球朋与圆骼聞隼旳时的"Fifi團地戛1.谡闔瓠爲与!

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自勖车床在加E霁件的球面餌应具备的杀评是.主轴繪柞却I向运动・刀具作軽向运动・且R具上的点相对于持期工球廨的运功技壶必殖気制藝.吞則+■祥at只能拥二成翩能面.按堪討运誌克理.便主轴福惟等涯运苟・汗JJ具件母等連运轻.这样就

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"用本床力(171昧両不需;殳计刮柞特珠刀具蕊兴具

5、戚济年刀栢刀夹7*肯利~TH艺设十卜聂堆短加工两潮・降傑牛产的旌审.

•利用般小二呼法用糧寻岀丁拟仟谟M计搏分武.可以对浙选取行程寺介敗谄行脸证”为设计者谁确判断凸轮讹计计幵旳JE^tTW供了珂论依殆.

d・用卒戈所述號公式推导方法和忠路.可W出加

CM1107机床调整卡及凸轮设计

CM1107机床调整卡及凸轮设计

自动车床在投入生产之前,必须做好以下几项生产准备工作:

1.

拟订零件的加工工艺过程,选用适当的切削用量标准刀具和辅具,必要时设计特殊的刀辅具;

2.

根据零件的加工工艺,拟订机床调整卡;

3.

根据调整卡的数据,设计并制造凸轮;

4.

按照调整卡调整机床

下面以零件轮轴”的加工为例(见表2-2)说明拟订工艺过程的注意事项,调整卡的制定方法和凸轮曲线的绘制方法。

(一)零件的加工工艺过程的拟订

加工工艺是指定调整卡和设计凸轮的基础,合理的加工工艺是发挥机床效能和提高产品质量的有力保证。

拟订加工工艺时,

除了应遵循《机械制造工艺学》和《金属切削原理和刀具》课程中所指出的一般原则外,还应当考虑单轴纵切自动车床的特

点,注意下列几点:

1•尽量采用多刀同时加工,力求工序重合,以缩短加工时间

CM1107型由于结构上的原因,No1和No2两个刀架不能同时参加切削。

No3与No4刀架之间和No4与No5之间,因

距离较近,同时工作可能会出现干涉现象。

所以不能安排它们同时参加切削。

2•尽量减少空行程对单件加工时间的影响。

可使空行程与工作行程重合,或让空行程和空行程重合。

在加工实例中,采用No3刀架退回与No1刀架快进重合:

No2刀架退回与No5刀架倒角No3刀架切断三者重合,以缩短单间工时。

3•选择适当的刀架参加切削

机床的五个刀架中,No1刀架是靠弹簧的拉力进给,并用钢性挡快限制其行程终点位置,他能完成较精确的纵向车削,但不

宜做切削力较大的径向切入。

No2刀架由凸轮推动进给,刚性较好,宜用于较宽的刀刃做成型切削,或做带径向切入的纵向

切削。

No3刀架的杠杆传动比较小,加工精度低,常用它来切断。

No4和No5号刀架一般用于加工次要的外圆面和切槽倒

角等。

实例中,因C3外圆要求精确,所以用No1刀架加工;为了减少空行程,C5外圆也由No1刀架车削。

2刀架做带径向切入的纵向切削,加工C4,C6外圆。

倒角和切断分别有No5和No3刀架来完成。

4、每个工作行程之后,均须安排停留”工步

在个工作行程之后,让刀架或主轴箱在原处稍事停留,实现短时间的无进给切削,目的是为了得到较准确的尺寸和较好的光

洁表面。

停留”工步在凸轮上所占的圆心角通常取2°其凸轮半径等于工作行程曲线终点的半径。

5、工艺过程的第—

因为机床采用切断刀作为挡料装置,所以,工艺过程的第一步应当安排切断刀退回。

实例的加工工艺过程可参看表2-2的工步内容”栏

*

(二)机床调整卡的制定

机床调整卡是调整机床和设计凸轮曲线必不可少的工艺文件。

在调整卡中通常包括下列主要内容:

1、被加工零件图;

2、加工工艺过程,刀具布置图(或工步简图)和各工步所需刀具,辅具;

3、各工步采用的切削用量及工作行程长度;

4、加工一个零件所要的时间,挂轮的齿数及皮带轮的直径;

5、设计凸轮几调整挡块位置所必须的数据。

包括:

每个挡块的位置;每个凸轮工作行程和空行程曲线的升程以及它们在凸

轮圆周上的起止度数和起止半径等。

表2-2是轮轴”的调整卡实例。

下面结合实例中的部分内容,说明制定调整卡的主要步骤和方法:

1、确定主轴速及主运动变速带轮的直径

(1)选择切削速度v

根据加工方式和工件及刀具材料,按自动车床切削用量选择切削速度v(机床说明书内通常附有这些资料)。

(2)确定主轴转速n和主运动皮带轮直径A和B

n=r/min

式中d——加工表面的直径(mm);

v——切削速度(m/min).

实例中,d=7mm,v=40m/min,

所以n==1819r/min

按表2-5,可选主轴转速n=1810r/min,皮带轮直径A=100mm,B=210mm.

2.选取各工步的进给量f

各工步的进给量一般按照自动车床常用切削量选取(机床说明书内通常有该资料,实例的各工步进给量见表2-2)。

3.确定各工步的工作行程长度L

工作行程包括刀具行程和主轴箱行程。

刀具行程的大小取决于工件加工表面的半径或长度和刀具的起始位置。

在刀具有快速趋近工件转为工作进给时,为了避免刀具快速碰撞到工件表面上,应在刀刃距加工表面一定距离时,就转入工作进给。

此距

离称为切入留量,通常,纵向车削时切入留量取0.5-1mm,径向车削时取0.2-0.5mm。

实例中各刀具的进给起始位置取在刀刃距棒料外径0.5mm处,所以,各刀尖的进给起始位置布置在C8的圆周位置上。

主轴箱的行程长度与工件的加工长度及刀具的轴向位置有关。

若以中心架支承套前端为基准面,切断刀的切断面到基准面的距离,通常取1-2mm(实例中取2mm)。

因为No1刀架不宜作径向切入,故其刀刃到切削表面之间应保留0.5mm的轴向

间隙。

主轴箱后退进行送料的长度,决定于工件的长度和切断刀的宽度。

而切断刀的宽度由棒料直径决定,通常可按表2-3

选取

A>3切斷阳宽酬t(n

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