自動車床凸輪設(shè)計詳解

1、自動車床凸輪設(shè)計詳解 日志分類：天下雜侃 | 發(fā)表于： 自動機床上有一種特別的軸叫凸輪軸,由安裝在凸輪軸上的凸輪實現(xiàn)自動化.凸輪的運動決定加工順序、加工時間、工具的進刀、停止等,是不借助人力進行一系列加工的.     這樣,在自動機床上凸輪發(fā)揮的作用就非常大了,凸輪設(shè)計的精確極大地影響作業(yè)效率和產(chǎn)品的品質(zhì).尤其工程順序,主軸旋轉(zhuǎn)數(shù),進刀量三要素成為凸輪設(shè)計的根本,給作業(yè)效率、產(chǎn)品品質(zhì)帶來直接地很大地影響.為了決定這些,必須充分地研究產(chǎn)品的形狀、精度材質(zhì)等條件.     并且,該公司使用的自動機床一般是被叫作走心型自

2、動機床.此文本凸輪設(shè)計需要的機械數(shù)據(jù)是以T-7為基準(zhǔn)作成的. 目錄 1.    一般說明 2.    凸輪的種類 3.    不切削運轉(zhuǎn) 4.    切削運轉(zhuǎn) 5.    尺寸調(diào)整 6.    設(shè)計書的作成 7.    凸輪設(shè)計的實例 (附表)  凸輪設(shè)計符號一覽表 1.  &#

3、160; 一  般  說  明 1.    切削原理 走心型萬能自動機床,刀具僅在半徑方向運轉(zhuǎn),材料一邊旋轉(zhuǎn)一邊和主軸臺共同向軸方向運轉(zhuǎn).兩個組合在一起運轉(zhuǎn),可以加工成各種各樣的形狀.以下是各種加工方式： 1.由刀具的移動切削（主軸臺不動）如圖1 2.由主軸臺的運轉(zhuǎn)切削（刀具不動）如圖2 3.刀具和主軸臺組合運動切削。如圖3 圖1             &

4、#160;          圖2                      圖3 刀具臺和主軸臺,由各自的凸輪控制運轉(zhuǎn),通常,凸輪旋轉(zhuǎn)一回就作成一個產(chǎn)品,因此凸輪的設(shè)計,計算刀具和主軸的正確運轉(zhuǎn)及其繞主軸360°旋轉(zhuǎn)的正確分布兩個作業(yè)要大致地區(qū)分開來. 2. 

5、;   運轉(zhuǎn)的種類 刀具臺和主軸臺的旋轉(zhuǎn),包含以下幾個意義. (1)    不切削運轉(zhuǎn)  非生產(chǎn)角 刀具一點也不接觸工作物的運轉(zhuǎn).刀具和主軸臺從最初的作業(yè)位置向其他作業(yè)位置移動運轉(zhuǎn),主軸臺為進刀作業(yè)前進，后退運轉(zhuǎn).彈簧的開閉伴隨著此運轉(zhuǎn).這些運轉(zhuǎn)和必要時間由機械的重要項目來決定. 不切削運轉(zhuǎn)為了提高生產(chǎn)率,必須盡可能快速運轉(zhuǎn)提速,把加工時間縮小到最小限度. (2)    切削運轉(zhuǎn)  生產(chǎn)角 是由一個或兩個以上的刀具進行加工的運轉(zhuǎn). 這跟工作物的材

6、質(zhì),精加工精度,切削面粗糙度,使用刀具的材質(zhì)等有直接聯(lián)系. 3. 主軸臺的運轉(zhuǎn)  HS凸輪 主軸臺的前進是從板凸輪主軸推動進行,后退由一根彈簧進行.對于主軸臺的運轉(zhuǎn),凸輪的設(shè)計可以從11到13的任意值來設(shè)定.     為了減少不切削運轉(zhuǎn)的時間,選擇11更好,但是短的產(chǎn)品和要求特別高精度的部品則選定12或者13.高級精密的設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品選12的多.該公司通常使用12. 4.    刀具臺的運轉(zhuǎn) (1)    刀番號    

7、;                                       標(biāo)準(zhǔn)刀具臺有5個如圖4 稱為1號刀具臺,.5號刀具臺. (2)    天平刀架 1號刀具臺和2號刀具

8、臺安裝在擺動桿上.此刀具的運轉(zhuǎn)是凸輪運轉(zhuǎn)高度的1/3,構(gòu)造方面也比其他刀具臺好,所以主要用于精度較高的重要部分的精加工切削. 并且凸輪的上升有使2號刀具臺前進切入,同時使1號刀具臺后退的作用. 凸輪的下降有與其相反的效果.因此除了主軸臺以及1號刀具臺的其他所有的刀具臺隨凸輪上升而前進,(隨凸輪)下降而后退. 但是,只有1號刀具臺與此相反,1號刀具臺前進凸輪下降,1號刀具臺后退凸輪上升.這是在凸輪設(shè)計中必須要注意的事項. (3)    VT刀架刀具臺 3,4,5號刀具臺能夠由各自的凸輪單獨前進、后退運轉(zhuǎn).這些VT刀架刀具臺主要用于粗加工,倒角,突切等作業(yè),

9、必要的話也可以用于精加工切削.3號刀具臺的桿比為11(刀具和凸輪的運轉(zhuǎn)相同),4,5號刀具臺則變成12(刀具的運轉(zhuǎn)是凸輪運轉(zhuǎn)的1/2),根據(jù)情況調(diào)整桿比稍微變更也是可以的. 附件的桿比,除了特別的部品外一般為11. 主軸臺    HS    1：11：3 天平刀架    NO。1    1：3 天平刀架    NO。2    1：3 VT刀架 &#

10、160;  NO。3    1：1 VT刀架    NO。4    1：2 VT刀架    NO。5    1：2 5.    原材料的選擇 為了高效率地使用自動機床,原材料的選定是極為重要的.原材料的好壞支配著產(chǎn)品的精度、加工秒時、用具的壽命.自動機床部品的量產(chǎn)中必須首先研究加工部品的被削性和原材料精度. 為了保持良好的產(chǎn)品精度,原材料

11、精度最好按下表的基準(zhǔn)來選定.材料徑為0.0050.02,根據(jù)制造商不同而不同.該公司材料徑精度為-0.005. 制品類別/材料脛    13    36    610 精密部品    0-0.007    0-0.008    0-0.009 一般部品    0-0.014    

12、;0-0.018    0-0.022 2.    凸 輪 的 種 類 1.    凸輪的安裝位置 (1)     使用2個同種凸輪時,從靠近蝸輪開始分1.2(如H1,H2). (2)     (圖5)的附件凸輪為一例,使用其他附件的情況, 當(dāng)然由不同的凸輪來變更. (3)     板凸輪的劃線以軸承為界,左邊的凸輪在左邊描,右邊的凸輪在右邊描. (4)&#

13、160;    在靠近中央部凸輪上安裝裝卸用的槽(打開). (5)    凸輪的材質(zhì)富有耐磨耗性,使用特殊高級鑄鐵以及浸硫窒化處理.并且也進行SUj2和淬火等試驗. 2.    凸輪的形狀和尺寸 限定為以下3種類,3軸用(YWBB)的環(huán)形凸輪僅一個特別形狀.如圖6 KF- 板凸輪- 空白處不打開加工 KR- 環(huán)凸輪- 切割使用一部分 KB- 碗凸輪       板凸輪     

14、             環(huán)凸輪                          碗凸輪 3.凸輪的劃線 為了刀具按照計算正確地旋轉(zhuǎn),凸輪的劃線必須依照圖7的表.為此預(yù)備凸輪劃線裝置作為特殊附屬品.并且附件的

15、橫向運轉(zhuǎn)用凸輪和前進后退用環(huán)形凸輪等不需要精確運轉(zhuǎn)的, 不用圓弧直線劃線更好.如圖8 設(shè)計凸輪時,想刀具臺在停止位置為水平的話,以95mm為天平刀架凸輪的平均徑.并且對于比較短的軸方向精度嚴(yán)格的產(chǎn)品,主軸凸輪的平均徑選100mm左右更好.(參照4的第5項).    3. 不 切 削 運 轉(zhuǎn) 1. 凸輪上升 為了提高生產(chǎn)量,不切削凸輪的伸出最好盡可能快速傾斜,縮小角度.另一方面,為了減少向上壓力的損失, 必須緩慢傾斜減小角度。如圖9 這個思考方法雖然互相矛盾,但在實際的凸輪設(shè)計中,最小角度.在表5表12中。并且,以直接形狀表現(xiàn)了所要的凸輪上升的樣板在圖11圖13中顯示.

16、60;                                        <例>     生產(chǎn)量3個/分(凸輪軸3r.p.m) 讓主軸臺迅速前進5

17、mm,但杠桿比例為12, 凸輪以70 mm為半徑.主軸臺前進5 mm凸輪要上升10 mm,所以如表5要求角度為9°.并且使用樣板(圖10)來描的話,同樣要求角度為9°規(guī)定這個9°是以等速曲線連接,但實際上依照樣板或者以此相近的圓弧更好. 3.    凸輪的下降 凸輪在下降的時候,常用彈簧向凸輪面壓.因此為了減少下降所需要的時間,超過界限角度縮小的話,頂尖就不依照凸輪面落下.這在凸輪旋轉(zhuǎn)速度快,頂尖的下降運動趕不上凸輪的情況下也是一樣的. 此限界角度大體以頂尖的角度決定,但要盡量避免為限界角度,頂尖和凸輪面之間要預(yù)先留5

18、76;8°的空余.如圖11 表5表12中顯示了角的數(shù)值. 并且,以直接形狀表現(xiàn)所要的凸輪下降的模板如圖11圖13所示 <例> 生產(chǎn)量5個/分 讓2號刀具臺后退3mm. 但要從凸輪的最大徑開始下降. 天平刀架的杠桿比為13,因此刀具臺后退3mm,凸輪要下降9mm.并且由于凸輪的最大徑為120mm,如表9要求角度為6°.     表的角度以1°為單位不連續(xù)地顯示數(shù)值,因此也有和樣板不一致的情況.表中未顯示的中間值,從兩側(cè)的數(shù)值算出,端數(shù)盡可能上升.如圖12.     實際的角度

19、分配最低要2°. 4.    VT刀架刀具臺凸輪 VT刀架刀具臺中,為不切削運轉(zhuǎn)的凸輪的設(shè)計如表13. 上表充分估計了為安全考慮的余裕. 凸輪樣板,大概的數(shù)值(表4)按基準(zhǔn)作成. 凸輪設(shè)計的計算中必要的上升和下降的最大量基本上不超過10mm.但是在其他的刀具臺切削的時候為了避免撞刀,把刀具臺先再后退一些.為此切削中不必要部分的凸輪半徑允許最小至25mm.這樣做的話刀具臺就由擋板來支撐.如圖13. 因此生產(chǎn)量多的時候, 從凸輪的最大徑(120)到最小徑(50)的計算值描出來的和使用凸輪樣板描出來的會產(chǎn)生很大的差異.生產(chǎn)量為10個以下按照樣板形狀就

20、可以了,超過10個的時候以盡量接近計算值的形狀比較好.并且根據(jù)情況如圖10兩個形狀相結(jié)合也可以.的. 哪一種情況按計算所得的必要角度都與實際的凸輪形狀沒有多大關(guān)系,是安全     開閉夾爪的角度 開夾    10 閉夾    15 開閉夾爪的時候,需要與生產(chǎn)量無關(guān)常用的角度. 夾爪的開閉需要的角度。丈小閉夾可取20。 5. 刀具的停止     生產(chǎn)數(shù)10個/分以上    2 生產(chǎn)數(shù)10個/分以下&

21、#160;   3 一個凸輪的行程完成要瞬間讓刀停止。表16. 刀具的停止需要的角度。     設(shè)計凸輪時,計算天平刀架的刀具運動,首先必須決定刀具的停止位置也就是刀前端的出發(fā)點.這是為了原材料能自由通過,以離原材料0.5mm位置為標(biāo)準(zhǔn)的. VT刀架刀具臺也可以考慮同樣的方法來計算.如圖 6.    刀具的干涉 圖中,顯示了關(guān)于刀停止位置一般的標(biāo)準(zhǔn)尺寸.但我們多次設(shè)計凸輪,適合各個產(chǎn)品的諸條件,例如討論 . 刀形狀怎樣 . 刀的排列是否在同一垂直面 . 是否避免相鄰刀的同時使用 . 是

22、否在相鄰刀間防止切粉的產(chǎn)生 等問題,能夠更合理地決定停止位置. 如圖16決定刀尖端的尺寸的時候,要另外預(yù)先準(zhǔn)備如圖17的實物10倍的用具.可以看見各個刀的運轉(zhuǎn)圖17,可以了解,同時靠近刀最小半徑為3mm,用5號刀進行突切的時候1號刀必須從中心距離3.5mm以上.     在原材料中心的刀后退,其他刀前進至原材料中心時,為了安全錯開防止碰撞表顯示了其所需的角度. 刀具的前進后退所需的角度（參考） 生產(chǎn)數(shù)20個/分以下    生產(chǎn)數(shù)20個/分以上 后退的刀具    前進的刀具&#

23、160;       后退的刀具    前進的刀具     T1    T2    T3    T4    T5            T1  

24、60; T2    T3    T4    T5 T1                    8        T1      &

25、#160;             12 T2            12                T2      

26、0;     18         T3        15        18            T3       

27、; 20        20     T4            12        18        T4      

28、0;     16        26 T5    8            12            T5    12  &#

29、160;         20     3.    切 削 運 轉(zhuǎn) 1.    切削速度 (1)    旋削速度 周速根據(jù)被加工物和刀具的材質(zhì)差別很大.并且與精加工面和刀的壽命等很多切削條件不一樣,下表顯示了一般的選擇基準(zhǔn).           &#

30、160;               切削速度m/min 被削材    刀具    高速鋼    超硬合金 黃銅    150-200    200以上 快削鋼    60-80  

31、0; 160以上 鋼（抗張力50KG/平方mm以下）    45-50    120以上 鋼（抗張力50KG/平方mm以上）    40-45    100以上 如果使用徑小,機械的最高速度, 也有周速仍不足的情況.但經(jīng)常以最高速度使用機械的方法未必是上策,此情況為最高7500rpm.以下最好.   周速按以下方程式求得,大概的估計按表24求得. 切削速度m/min =原材料徑（mm）*3.14*主軸速度(

32、rpm)/1000 切削速度即主軸速度是決定進刀量和產(chǎn)品加工秒時的最大要素.但是,如前所述僅考慮縮短加工秒時胡亂選擇最高速度也不是最好的方法. 表19顯示了主軸速度,表20顯示了周速度. (2)    鉆孔速度                              

33、 鉆孔速度m/min （高速鋼鉆頭）     被削材 鉆頭徑    黃銅    軟鋼    硬鋼 1-2    20-25    15-20    10-14 2-5    20-25    18-22  &#

34、160; 14-18 絞刀速度是鉆頭的2/33/4. 時鐘部品的設(shè)計中,d大多很小.因此,有以下情況.原材料徑d:2mm,材質(zhì):鋼,使用超硬刀的話得出V=100m/min以上.以此時的主軸速度Vrpm為未知數(shù)求的話,變成 N=1000V/d=15,900r.p.m,理論上N以15900rpm運轉(zhuǎn)也可以.但是現(xiàn)在的自動機實際上不可能達(dá)到這樣的旋轉(zhuǎn)數(shù).即使能達(dá)到,連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承變高溫,并且伴隨高速旋轉(zhuǎn)不僅會產(chǎn)生機械振動,還會給刀的壽命帶來不利的影響.V的值必須選擇其部品最適合的切削速度. 現(xiàn)在主要部品的切削速度如下（略） (3)    螺絲加工速度

35、加工螺絲是與工作物即主軸和絲錐(或者板牙)主軸的速度差.表22顯示了一般使用的加工螺絲的速度.     本機中,主軸和絲錐主軸的速度比如表23來定.因此螺絲加工速度決定了的話主軸速度也就限定了,旋削速度也被限定.有些螺絲的部品,由于加工螺絲速度的限制也有難于選擇旋轉(zhuǎn)的恰當(dāng)?shù)那邢魉俣惹闆r.此時必須優(yōu)先考慮螺絲加工速度. 右螺紋    左螺紋 主軸：攻牙軸    主軸：攻牙軸 1：1.12       1：0.91 1：

36、1.22       1：0.85 1：1.31    1：0.78 1：1.40     速度差即速度比的決定也同時決定了螺絲加工的進刀量,如表28必須預(yù)先從恰當(dāng)?shù)?進刀中選擇速度比.                       

37、;                                          材質(zhì)    切削速度m/min 硬鋼  &#

38、160; 2.5-2.8 軟鋼    3-4.5 快削鋼    7-12 黃銅    15-23 A5056    12-18 螺紋切削速度m/min                       &#

39、160;      螺紋切削速度 2.    切削進刀 主軸(即工作物)旋轉(zhuǎn)一回被削出的切粉的厚度與精加工面的良否有關(guān).表25顯示了一般的選擇基準(zhǔn). (表27)顯示了孔深為直徑2倍時的標(biāo)準(zhǔn),孔深為直徑的35倍時為表的2/3,710倍的深孔為表的1/2.深孔的情況下,鉆孔中途多次拔出錐,去除切粉,測量切削油的流入,每次進刀都要細(xì)些比較好. 并且絞刀的進刀為鉆頭的23倍. (表28)的速度比決定螺絲切削的進刀.即速度比1:1.40的情況下,主軸旋轉(zhuǎn)一回進刀量為0.4.切削速度有充分的余裕,從螺絲安裝

40、速度比不能提高主軸速度(生產(chǎn)量)時,選擇最小速度比是明智的. 一般產(chǎn)品加工的進刀量（mm/轉(zhuǎn)）         被削材 加工     黃銅    鋼（抗張力kg/平方mm）         （40-50）    （50-70）    （70-90） 車削   

41、  粗加工    0.20-0.15    0.08-0.06    0.05-0.04         中加工    0.12-0.10    0.05    0.03    0.03   

42、0; 精加工    0.08-0.06    0.04-0.03    0.025    0.02     極精加工    0.05-0.04    0.025-0.02    0.02-0.015    0.015-0.01 切

43、斷     粗加工    0.08-0.07    0.03-0.025    0.03-0.02         中加工    0.06-0.05    0.02    0.015    0.01-

44、0.007     精加工    0.04-0.03    0.015    0.01    0.006-0.005     極精加工    0.02-0.015    0.012-0.01    0.008  

45、0; 0.004-0.003 鉆孔（相對百分比）    80    60    60    50 精密產(chǎn)品加工的進刀量（mm/轉(zhuǎn)）             被削材 加工    黃銅    鋼 車削   

46、; 粗加工    0.04-0.02    0.025-0.01     精加工    0.02-0.01    0.01-0.002 切斷    粗加工    0.015-0.007    0.008-0.003     精加工

47、    0.007-0.003    0.003-0.0007 鉆孔    粗加工    0.02-0.01    0.01-0.005     精加工    0.01-0.004    0.005-0.002 鉆孔加工的進刀量（mm/轉(zhuǎn)）    &

48、#160;      孔徑 被削材    1    2    3    4 黃銅    0.02-0.04    0.03-0.05    0.04-0.08    0.05-0.12 鋼  

49、0; 0.005-0.01    0.01-0.03    0.02-0.04    0.03-0.06 3.    突切作業(yè) (1)    產(chǎn)品端面為平面或者球面等的切落,讓刀物超過原材料中心0.05mm0.10mm前進. 突切刀的寬度和原材料徑的關(guān)系,角度和尺寸等如表29所示. 但是黃銅材的情況下稍微小點比較好.(0.9倍的程度) 表29中顯示了t.的變化的的尺寸.刀超過中心前進量a

50、=+（510）左右恰當(dāng). t?tan 先端角 . 黃銅材(C3602)等的情況為20° . 鋼材(SUM24TE)等的情況以16°為標(biāo)準(zhǔn).并且為了更好地精加工突切面, 也有在?上附加30分的情況.再研磨減少刀的寬度,因此也要考慮一定程度的經(jīng)濟性. (2)    錐的切落由刀具的前進和主軸臺的前進組合進行.首先讓刀具前進至錐開始的位置,切入的同時開始橫向進主軸,刀具的尖端超過原材料中心的話產(chǎn)品被切落,同時形成原材料側(cè)的圓錐面.因此,原材料側(cè)的刀角度與圓錐面角度相同.但是產(chǎn)品側(cè)的刀角度和圓錐面之間預(yù)先錯開5°.如果沒有充分注意的

51、話產(chǎn)品很快會破損.刀的尖端超過原材料中心的進量為0.10.2mm好.      平端面的普通的產(chǎn)品,材料的損失只是突切刀的寬度(磨耗).即為了制作一個產(chǎn)品,主軸臺進刀量的合計為產(chǎn)品的長度加上凸切刀的寬度.   但是尖端的產(chǎn)品,必須以從尖端到尖端的總長加上L為主軸臺的總進刀量.對于正確使用的刀角度,H和L的計算式以及其系數(shù)(F)在表16中顯示.        H=DF      L=4AF a

52、60;   45    50    60    70    75    80    90    100    110    120    130 F  

53、;  1.207    1.072    0.866    0.714    0.652    0.596    0.500    0.420    0.350    0.289   

54、60;0.233 5. 尺 寸 調(diào) 整 1. 凸輪更換調(diào)整   不調(diào)整凸輪的尺寸,利用凸輪的更換,使用和桿比調(diào)整等,自由地更換一定程度的尺寸來進行尺寸調(diào)整比較好,有以下方法.但是使用這些方法仍不能調(diào)整時,要修正凸輪.因此,在凸輪設(shè)計中注意盡量使調(diào)整簡易化,并且易得出必要精度，這點是非常重要的.   由凸輪更換來調(diào)整是一般多為使用的方法, HS,RL桿以及R-16.R-20.RR-20的3號VT刀架可以2枚或者3枚分別由爪的出入調(diào)整尺寸. 有關(guān)各種機械的凸輪構(gòu)成枚數(shù),多采用必要以上的構(gòu)成枚數(shù),不僅是經(jīng)濟性的問題也難于作業(yè).因此雖是3枚構(gòu)成的機械.2枚足夠的

55、話就不用3枚. 圖30是HS凸輪交換的樣子.F1,F2的凸輪的尖端高度相同的話,落差為L. 圖31中想變化b尺寸必須使L變化,F1的出去回來可以使L變化. . 加大b的情況F1的尖端從F2的尖端縮回. . 縮小b的情況F1的尖端往F2的尖端前伸出. 在交替點,如前所述為了移動凸輪的位置,也有凸輪的超過切替點的情況.因此必須一定程度地延長時間.延長的角度1、2最低為3°但是通常使用5°以上比較理想. 2. 主軸臺凸輪的使用方法。 不取換凸輪而改變產(chǎn)品的長度,有以下方法. (1)    調(diào)整刀的安裝位置 (2)  &#

56、160; 主軸臺的后退中使用擋板 (3)    改變主軸臺的比例（如圖20） (4)    主軸臺凸輪從最初預(yù)先分成2枚 按照使用主軸臺凸輪分成2枚來預(yù)先設(shè)計的話,移動2枚凸輪的安裝位置,通過調(diào)整的突出量來改變槽的寬和段部的長度,同一把刀切削的段部的長度公差可以從刀的寬度來保持.此例在圖22圖25顯示. 3. 刀架桿的頂尖 以1號刀加工是可能的,但理論上凸輪的值可以取必要以上,是利用頂尖(不與凸輪和爪接觸的狀態(tài))得出所需尺寸. <設(shè)計上的注意點> . 頂尖機構(gòu)不能使用2號刀. . D1,D2的

57、公差嚴(yán)格時,或者D2不變D1的尺寸在一定范圍內(nèi)變化可能時,用1號刀切削的話,如以下用頂尖調(diào)整是可能的. (虛線未使用頂尖時) 12 和4、5之間的實際的凸輪的高度為(D2-D1/2×桿比)好,但使用頂尖時的高度表現(xiàn)為(D2-D1/2+頂尖量) ×桿比. 頂尖量通常在0.05以下進行.根據(jù)需要D1的變化范圍大的時候,也有加大頂尖量的情況. 頂尖由螺絲調(diào)整,中途停止刀向前方(徑中心的方向)前進. 4.    主軸臺凸輪的修正 主軸臺凸輪通常是使用一枚,但圖26顯示的特殊的例子,軸方向尺寸幾個地方以嚴(yán)格的公差控制時,如前所述使用2枚也不能修

58、正凸輪,很難調(diào)整在公差內(nèi). 這是由于從機械的進刀機構(gòu)產(chǎn)生的極其微小的運動誤差造成的.為了正確地排除誤差,必須按表31修正凸輪. 一般的作業(yè)中這種特殊的例子基本上不可能有,調(diào)整刀和桿比可以充分地達(dá)到目的,沒有必要考慮修正凸輪. 并且(表31)不怎么長的產(chǎn)品,凸輪的平均徑在100 mm左右,誤差自然少.     (圖27)顯示以凸輪最大半徑80為基準(zhǔn)修正的情況,如果以最小半徑24為基準(zhǔn),凸輪半徑則分別變成24-46（0.03）  65-80(0.02). 5.    其他注意事項 (1) HS凸輪的

59、總后退量必須與前進量合計一致. 這是理所當(dāng)然的事情,但必須確認(rèn)凸輪的上升和下降的合計為零.并且天平刀架也是一樣的. (2) 切削的進刀是從0.030.1跟前開始.并且刀具前進完成向切削進刀移動前,角部鋒利的精加工中要給23°的停止. (3) 用同一把刀連續(xù)倒角和外徑加工切削時,外徑角上最好不要停止. (4) 比較大的孔快速進刀加工時,避免需要精度部分的旋削和打孔的同時加工. (5) 一般有(+)上升和連續(xù)(-)下降以及前進時,中間要有一段時間的停止,這是原則.但也有得出以黃銅進行寬度大的成形加工時,刀后退前不停止更好的說法. (6) 使用2.3軸的附件時,使下一主軸向工作物位置前進,

60、開始切入之前所需的凸輪合計角度根據(jù)工作物長度要為4560°. (7) 1號和2號刀,一般作為外徑的旋削精加工使用.     一般以遞增精加工段部的徑.(以遞減精加工的話很難得出和段徑方面的尺寸) 經(jīng)常使用的例子有 1#.(可以使用頂尖)                 2#.切落 (8) 長的部品,向長的方向連續(xù)進行粗加工.精加工時GB發(fā)揮不了作用,易產(chǎn)生擺動. 關(guān)于各項目說明. 切替&

61、#160;   . 用主軸臺凸輪,刀架桿凸輪等2枚或3枚凸輪時,要載明切換的地方. NO.  . 按1.2.3.順序來編工程順序.           但是根據(jù)需要也可以使用11”帶破折號. 工程名  (1) 根據(jù)工程順序列出工程名.此工程名參照附表凸輪設(shè)計符號一覽表來填寫. 刀具的運轉(zhuǎn)量       (2) CO,HR等的符號寫在工程欄的左邊,剩下的空白的地方用于計

62、算工程的說明、刀具或主軸的運轉(zhuǎn)量的計算. 在虛線右邊填寫計算結(jié)果,刀或者主軸、主軸的實際運轉(zhuǎn)量以1/100mm為單位填寫. CO、CC,P時僅按照這些符號填寫. 在番號以及工程名欄里,按以上根據(jù)刀關(guān)系圖按順序準(zhǔn)確無誤地填寫工程名,計算主軸以及刀具的正確運轉(zhuǎn). 在坐標(biāo)紙上正確地描繪刀的關(guān)系圖,計算(坐標(biāo)的)刻度可以檢測出計算結(jié)果. 凸輪計算書的制作 (1)    在工程名欄的右側(cè)的最上部空欄里填寫HS,T1,T2(或者RL代替T1,T2),T3,T4,T5或者S1,S2等,其下的縱列作為各凸輪的比例填寫欄. (2)   

63、60;各工程每個在刀具等的實際的運轉(zhuǎn)量上乘于桿比的倒數(shù)求出凸輪高度(凸輪的運轉(zhuǎn)量),記入. 凸輪高度為負(fù)(徑的減少)時必須標(biāo)上(-)符號. (+)(-)的區(qū)別參照一般說明1.31.4.整理主要的東西做表. (+)正表示凸輪的上升(徑的增加) HA(主軸臺前進) T1 R(刀架桿的NO.1刀后退) T2 A(NO.2刀前進) T3(或者T4,5)A(VT刀架前進) (YD(NO,1SP)*凸輪后退) (-)負(fù)表示凸輪下降(徑的減少) HR (主軸臺后退) T1 R,T2A (刀架桿) T3 (或者4,5) R S1 (或者2.3等)R (YD凸輪前進) CO,CC,P的工程此欄什么也不寫 為顯示

64、刀具(或者主軸)運轉(zhuǎn)的必要角度,使用與凸輪*同一行空白處來記入,(總角記入之后). 例:  T2A  295  885(110°118°) 檢查主軸臺凸輪以及刀架桿凸輪的行程的各個合計是否為零,如不為零應(yīng)該是哪里有錯誤,再研討一下. 空角  (1) 記錄未切削運轉(zhuǎn)的角度.并且在CO和CC間HR的最低角度要為8°,在HR工程即使凸輪的運轉(zhuǎn)少也要注意. (2) 不切削運轉(zhuǎn)的角度全部出來以后求它們的和.由于旋轉(zhuǎn)一回(360°)做出一產(chǎn)品,從360°除去空角的合計來求生產(chǎn)生

65、產(chǎn)角的總和. 如求出生產(chǎn)角合計的話,由進刀量的決定可以求出各個切削運轉(zhuǎn)的角度. (3) 一個刀具完成切削后退同時下一刀具前進,其間主軸以必要尺寸移動.為了刀具互相不干涉,這樣的工程的必要角度,根據(jù)必要角度表格和刀關(guān)聯(lián)圖,模型及其他來充分研討決定. 進刀    根據(jù)加工的內(nèi)容決定適當(dāng)?shù)倪M刀量記入 生產(chǎn)角   (1) 旋轉(zhuǎn)     由給的進刀切削時,僅以在這個工程的必要的(刀具的)運轉(zhuǎn)量可求得主軸需要旋轉(zhuǎn)多少回. (運轉(zhuǎn)的長度)÷(進刀量)=(旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)) (2) 角度  

66、0;  根據(jù)上述的旋轉(zhuǎn)對360°(空角的合計)進行比例分配.各工程至少按刀具的瞬間停止角度(2°3°)以上來做. 初學(xué)者在記錄總角之前計算書式最好請示指導(dǎo)者確認(rèn). 付：凸輪設(shè)計代號一覽表 開夾                      CO 閉夾       

67、               CC 前進                      A 后退           

68、60;          R 安全                      P 三軸                &

69、#160;     S1，S2，S3，S4 刀具                      T1，T2，T3，T4，T5 主軸                 

70、     H 附件                      ATT 中心刀                    LC 自動車床

71、主要靠凸輪來控制加工過程，能否設(shè)計出一套好的凸輪，是體現(xiàn)自動車床師傅的技術(shù)高低的一個標(biāo)準(zhǔn)。凸輪設(shè)計計算的資料不多，在此，我將一些基本的凸輪計算方法送給大家。 凸輪是由一組或多組螺旋線組成的，這是一種端面螺旋線，又稱阿基米德螺線。其形成的主要原理是：由A點作等速旋轉(zhuǎn)運動，同時又使A點沿半徑作等速移動，形成了一條復(fù)合運動軌跡的端面螺線。這就是等速凸輪的曲線。 凸輪的計算有幾個專用名稱：   1、 上升曲線凸輪上升的起點到最高點的弧線稱為上升曲線   2、 下降曲線凸輪下降的最高點到最低點的弧線稱為下降曲線   3、 升角從凸輪的上升起點到

72、最高點的角度，即上升曲線的角度。我們定個代號為。   4、 降角從凸輪的最高點到最低點的角度，即下降曲線的角度。代號為1。   5、 升距凸輪上升曲線的最大半徑與最小半徑之差。我們給定代號為h，單位是毫米。   6、 降距凸輪下降曲線的最大半徑與最小半徑之差。代號為h1。   7、 導(dǎo)程即凸輪的曲線導(dǎo)程，就是假定凸輪曲線的升角（或降角）為360°時凸輪的升距（或降距）。代號為L，單位是毫米。   8、 常數(shù)是凸輪計算的一個常數(shù)，它是通過計算得來的。代號為K。   凸

73、輪的升角與降角是給定的數(shù)值，根據(jù)加工零件尺寸計算得來的。   凸輪的常數(shù)等于凸輪的升距除以凸輪的升角，即K=h/。由此得hK。   凸輪的導(dǎo)程等于360°乘以常數(shù)，即L360°K。由此得L360°h/。   舉個例子：   一個凸輪曲線的升距為10毫米，升角為180°，求凸輪的曲線導(dǎo)程。(見下圖)   解：L360°h/=360°×10÷180°20毫米   升角(或降角)是360

74、76;的凸輪，其升距(或降距)即等于導(dǎo)程。     這只是一般的凸輪基本計算方法，比較簡單，而自動車床上的凸輪，有些比較簡單，有些則比較復(fù)雜。在實際運用中，許多人只是靠經(jīng)驗來設(shè)計，用手工制作，不需要計算，而要用機床加工凸輪，特別是用數(shù)控機床加工凸輪，卻是需要先計算出凸輪的導(dǎo)程，才能進行電腦程序設(shè)計。 要設(shè)計凸輪有幾點在開始前就要了解的.          在我們拿到產(chǎn)品圖紙的時候,看好材料,根據(jù)材料大小和材質(zhì)將這款產(chǎn)品的      主軸

75、轉(zhuǎn)速先計算出來.          計算主軸轉(zhuǎn)速公式是切削速度乘1000除以材料直徑.          切削速度是根據(jù)材質(zhì)得來的，在購買材料時供應(yīng)商提供.單位是米/分鐘.          材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的話熱量太大會導(dǎo)致材料變形,      所以切削速度已知的.   &#

76、160;      切削速度乘1000就是把米/分鐘換算成毫米/分鐘,在除以材料直徑就是主      軸每分鐘的轉(zhuǎn)速了.材料直徑是每轉(zhuǎn)的長度,切削速度是刀尖每分鐘可以移動的      距離.        主軸轉(zhuǎn)速求出來了,就要將一個產(chǎn)品需要多少轉(zhuǎn)可以做出來,這個轉(zhuǎn)的圈數(shù)    求出來.主軸轉(zhuǎn)速除以每個產(chǎn)品需要的圈數(shù)就是生產(chǎn)效率.單位.個/分鐘 每款不同的產(chǎn)品,我們看到圖紙的時候就先要將

77、它的加工工藝給確定下來.            加工工藝其實就是加工方法,走芯機5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具        先做,按順序?qū)⑺才?這樣就是確定加工工藝.            確定加工工藝的時候有幾點應(yīng)該注意的地方.        一. 2把相鄰的刀具最好

78、不安排在一前一后順序加工,應(yīng)該錯開刀具安排,這樣            就容易避免刀具相撞.        二. 確定一條基準(zhǔn)線,一般以切斷刀的靠近中心架夾頭的那個面為基準(zhǔn).其余的            4把刀具在靠近基準(zhǔn)面時留有一點距離.后面會有例子.        三. 盡量

79、不要安排2把刀同時加工,以免互相干擾,出現(xiàn)不穩(wěn)定情況.當(dāng)然也有些            例外的,比如2把倒角一起加工有時候是可以的.        四. 合理的安排刀具,在刀具夠用的時候倒角可以用成型刀最好. 區(qū)分好行程和空行程的步驟.           行程就是刀具在加工的時候;空行程則是刀具在未加工的時候.  

80、        我們在這開始講空行程的角度計算方法:           1. 凸輪開關(guān)夾,夾頭彈開的時候的角度是10度,夾緊角度是15度.           2. 根據(jù)算得的生產(chǎn)效率來確定凸輪上升下降的空行程所要乘的比例系數(shù).        &#

81、160;     當(dāng)生產(chǎn)效率小于或者等于3的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比1,也就是              凸輪每上升1毫米,角度為1度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比0.7,也就是凸              輪每下降1毫米,角度為0.7度.       

82、       當(dāng)生產(chǎn)效率小于等于8大于3的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比1.5,也              就是凸輪每上升1毫米,角度為1.5度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1,也就              是凸輪每下降1毫米,角度為1度.     

83、60;        當(dāng)生產(chǎn)效率小于等于14大于8的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比2,也就              是凸輪每上升1毫米,角度為2度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1.3,也就是              凸輪每下降1毫米,角度為1.3度.    

84、;          當(dāng)生產(chǎn)效率大于14的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比2.5,也就是凸輪              每上升1毫米,角度為2.5度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1.7,也就是凸輪              每下降1毫米,角度為1.7度. 

85、60;            生產(chǎn)效率實際指的就是凸輪軸每分鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù),而不是產(chǎn)品每分鐘做的個              數(shù),因為產(chǎn)品簡單的時候我們設(shè)計的時候甚至可以每圈做2,3個產(chǎn)品,可能              更多.    

86、;       空行程說清楚了也就是這兩個要點.           凸輪空行程的凸輪上升下降角度可以根據(jù)第2點全計算出來. 由于縱切自動車床一般都具有五個刀架和附件裝置，因此它的加工工藝范圍比較廣，許多復(fù)雜的軸類零件也可以用這種機床一次加工完成。         在縱切單軸自動車床上可以進行下列一些工作：車圓柱面、車倒角、車錐面、沉割加工、切斷、

87、車圓弧、打中心孔、鉆孔、絞孔、鏜孔、功內(nèi)外螺紋、沖方孔等等其他工作。       前面我們講完了空行程的計算方法,這里講行程的計算方法.             凸輪設(shè)計里面除了行程剩下的全是空行程.在這也可以反過來用.             行程里面刀具加工的方法很多:  &

88、#160;          1. 左車外徑             2. 右車外徑             3. 成型刀倒角,圓弧,插槽等等           

89、60; 4. 切斷                (1) 平面切斷                (2) 圓弧切斷                (3) 斜面切斷

90、0;               (4) 切斷面往里面凹進去,也可以是產(chǎn)品后面打中心孔             5. 打中心孔(鉤刀鉤平底孔)             6. 根據(jù)凸輪和刀具配合移動走倒角,或者走圓弧 &#

91、160;           7. 沉割刀具清理外徑根部圓角或者批鋒             8. 鉆孔             9. 功牙,套牙          &#

92、160;  10 沖方孔(孔是正多邊型的) 自動車床，以其無可替代的加工手段的優(yōu)勢，正在為越來越多的廠家所青睞。而自動車床 使用的凸輪的設(shè)計，則成為使用此類機床的廠家所必須要掌握的一門技術(shù)。自動車床凸輪的設(shè) 計，即編寫凸輪調(diào)整卡，對于不了解其本來面貌的人來講，神秘、深奧；當(dāng)對它有了稍微粗淺 了解的人 ，又會覺得不過如此而已，稍學(xué)即會。     其實，此項技術(shù)和其他任何門類的技術(shù)一樣，“會易精難”。     依據(jù)機床說明書的提示來編寫完成的凸輪設(shè)計調(diào)整卡，不一定是好的設(shè)計作品。  

93、60;  一個優(yōu)秀的設(shè)計作品，包括以下內(nèi)容：        一，合理的工步編排。          二，合理的設(shè)定走刀量。          三，能得出較高的生產(chǎn)率。     此外，還應(yīng)在制造凸輪、調(diào)整機床時易于操作。 也可以這樣說，要想作出一件比較優(yōu)秀的設(shè)計作品，前提是能夠深刻體味各個設(shè)計步驟的 實質(zhì)性的意義。只有這

94、樣才能做到，你的設(shè)計作品與機床說明書中提示的方法相比較，不只是 形似，而是神似，甚至比其更優(yōu)秀。 考核一個設(shè)計作品的優(yōu)劣，最重要的標(biāo)準(zhǔn)是其最后得出的生產(chǎn)率的高低；生產(chǎn)率的高低， 取決于工作角度總和的大?。欢ぷ鹘嵌瓤偤偷拇笮?，則取決于工步編排得是否合理。由此看 來，合理的編排工步，在整個設(shè)計過程中，具有著相當(dāng)重要的作用。要想做好工步編排 ，一 是要有相當(dāng)時間的工作經(jīng)驗的積累；二是要有豐富的想象力，這一點尤其重要。 一、生產(chǎn)率的計算方法與作用 作為投資人，都希望在盡可能短的時間內(nèi)，得到盡可能高的效益；作為生產(chǎn)過程的組織者，都希望機床能生產(chǎn)數(shù)量和品種都盡可能多的產(chǎn)品，以緩解交貨期代來的時間壓力；作

95、為操作工，都希望機床能夠優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，以獲得較高的收入。所以說，希望優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是所有與機床有關(guān)聯(lián)的人的共同愿望。 那麼，現(xiàn)在就分析一下下面的這個公式，就可以知道機床的生產(chǎn)率究竟是怎樣 形成的了。 N          不難看出，這是一個多元一次分式方程式。在這一公式里， A=  函括了整個設(shè)計過程的全部計算內(nèi)容。 n工÷a工×360°   式中： A=生產(chǎn)率      &#

96、160;   單位=件/分 N=主軸轉(zhuǎn)數(shù)        單位=轉(zhuǎn)/分 n工=某切削工步工作時的主軸轉(zhuǎn)數(shù) 工=某切削工步工作時占用的角度 ： 希臘字母。表示在計算過程中某項數(shù)值的累計總和。 首先，介紹幾個在設(shè)計中使用的專用名詞： 工步 生產(chǎn)過程中每一個動作稱做一個工步。 切削時主軸轉(zhuǎn)數(shù) 完成某一切削工步時主軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 工作角度 完成某一切削工步時所占用的角度。 在“車”加工中，無論使用的是哪種類型車床，在切削前都要先確定 ： 主軸轉(zhuǎn)數(shù)。 每次進刀多少毫米（進刀深度）。 走刀時的速度（走刀量）。 這就是平常所說的“切削三要素”。 自動車加工時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑?jīng)Q定的。 例：切削直徑10毫米A3棒料時（此鋼種屬低碳鋼），根據(jù)說明書中切削速度表給出的數(shù)值，是60m/分。即： 60×1000/（10×3.1416）1910（轉(zhuǎn)） 據(jù)此，就可確定機床最接近此數(shù)值的主軸轉(zhuǎn)數(shù)。 準(zhǔn)確的選擇主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是保持零件加工時工藝尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵，這一點往往容易被忽略。 如果