弧面分度凸轮五轴非等价加工研究

通过分析弧面分度凸轮的啮合原理,结合五轴数控机床的结构特点,采用坐标变换的方法推导出五轴数控机床等价加工弧面分度凸轮的刀位控制方程。在此基础上,根据中点偏置原理推导了刀位补偿加工的刀具偏置方向及偏置量,最终得到了弧面分度凸轮非等价加工的五坐标刀位控制方程,并可以通过编程计算出弧面凸轮的加工数据,实现弧面分度凸轮的五轴非等价加工。     

弧面分度凸轮的三维造型与数控加工

在已知弧面凸轮工作轮廓面方程的基础上,结合 MATLAB 求解出弧面凸轮工作轮廓面的三维坐标,在UG中完成弧面凸轮和从动盘的三维造型,弧面凸轮机构的虚拟装配和运动仿真。选用非等径加工方法,利用UG CAM模块进行了五轴联动仿真加工。     

弧面凸轮工作廓面高频淬火工艺的研究

通过对弧面凸轮工作环境和状态的研究,分析国内外目前弧面凸轮常用热处理方法优缺点,提出采用高频感应加热淬火的方法对弧面凸轮进行淬火加热.并在研究弧面凸轮加工方法、加工原理及高频淬火工艺的基础上,结合对孤面凸轮运动规律曲线、位移方程及感应加热原理的分析,利用三维制图软件Pro/E绘出弧面凸轮与感应线圈的位置关系及弧面凸轮从动件运动曲线,提出通过控制感应线圈模拟凸轮从动件的运动轨迹,达到对弧面凸轮工作廓面淬火的目的.     

自动换刀机构弧面凸轮建模与造型分析

针对自动换刀机构中弧面凸轮工作廓面设计加工困难,分度期轮槽两侧廓面同时与滚子啮合的问题,以某加工中心的弧面凸轮为例,分析了弧面凸轮与分度盘的运动及位置关系,推导并修正了弧面凸轮的轮廓曲面数学方程;采用分段建模的方法,在Pro/E中编程分别创建弧面凸轮分度期、停歇期的各轮廓曲线簇,通过线面实体化造型,实现了弧面凸轮的精确建模。结合弧面凸轮廓面性能分析和加工实例,验证了该模型满足设计与加工要求,为提高其数控磨削加工精度提供了技术支持。     

弧面凸轮的单侧面磨削加工研究

磨削加工作为高精度弧面凸轮的曲面加工必不可少的工艺环节,国内一直没有很好解决。笔者以解决这个问题为目的,分析了弧面凸轮的结构特点和现有弧面凸轮磨削加工存在的问题,提出了弧面凸轮单侧面磨削方法,并论证了该方法的可行性。该理论研究以设定坐标系的弧面凸轮轮廓面方程为基础,根据单侧面磨削加工原理推导出了单侧面磨削加工凸轮实际廓面方程和砂轮中心线轨迹方程;研究单侧面磨削加工砂轮刀位补偿及控制方法,解决了弧面凸轮轮廓面单侧面磨削的加工刀位控制问题;在弧面凸轮单侧面磨削机理的基础上得出两种凸轮轮廓面的法向误差模型和误差分析计算方法。     

五轴联动加工中心加工弧面凸轮

利弧面凸轮分度机构作为自动机械中实现高速、高精度间歇分度运动的新型传动装置,被公认为目前最理想的分度机构,需求量日益增大。但是由于弧面凸轮廓面形状复杂,且为空间不可展曲面,使得其设计与加工比较困难。借助Un igraph ics NX 4.0软件实现了弧面凸轮的参数化设计,简化了设计过程,并提出了一种利用五轴联动加工中心加工弧面凸轮的方法。结合实验室的五轴联动加工中心,对弧面凸轮进行加工试验,验证了加工方法的正确性。     

弧面分度凸轮加工修形研究

根据弧面分度凸轮机构的共轭啮合原理,提出了一种基于传统范成法对弧面分度凸轮进行加工修形的方法。通过对加工刀具的轨迹进行啮入段与啮出段的多切修正和对停歇段相应区域进行多切避让的方法来实现对弧面分度凸轮轮廓进行修形,并给出了两种类型弧面分度凸轮的加工修形方案,为弧面分度凸轮的加工修形提供理论基础。     

弧面凸轮专用数控机床的研究

分析了弧面凸轮机构的特点、应用以及弧面凸轮加工专用数控机床的发展现状的基础上,根据弧面凸轮的加工特性,需要具有双回转坐标的专用数控设备,根据目前弧面凸轮加工机床的缺点和不足,提出了重新开发和研制新一代加工弧面凸轮的专用数控机床的必要性.     

弧面凸轮数控加工中心距误差分析方法研究

弧面凸轮廓面为空间不可展曲面,加工和误差检测难度较大,根据弧面凸轮数控加工专用铣床的加工实践,通过测量所加工弧面凸轮停歇期凸脊宽度误差的方法来调整弧面凸轮中心距,该方法在生产应用中有一定实用价值.     

弧面分度凸轮精确建模与五轴加工

针对现有弧面分度凸轮建模加工中存在的问题,阐述了根据分割器工作原理构建弧面凸轮的方法;同时对弧面凸轮加工工艺进行分析设计,并利用DMG五轴加工中心完成产品加工。设计结果通过了企业实际生产的验证,为企业创造了一定的经济效益,对其他系列弧面凸轮的设计与加工有一定的参考价值。