自動車床凸輪設計教程

1、1.自動車床主要靠凸輪來控制加工過程，能否設計出一套好的凸輪，是體現(xiàn)自動車床師傅的技術高低的一個標準。凸輪設計計算的資料不多，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點作等速旋轉運動，同時又使A點沿半徑作等速移動，形成了一條復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

2、的上升起點到最高點的角度，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、 導程即凸輪的曲線導程，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。  &

3、#160;凸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°，求凸輪的曲線導程。(見下圖)   解：L360°h/=360°×10÷180°20毫米   升角(或降角)是

4、360°的凸輪，其升距(或降距)即等于導程。     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，有些則比較復雜。在實際運用中，許多人只是靠經驗來設計，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程，才能進行電腦程序設計。 要設計凸輪有幾點在開始前就要了解的.          在我們拿到產品圖紙的時候,看好材料,根據(jù)材料大小和材質將這款產品的    

5、60; 主軸轉速先計算出來.          計算主軸轉速公式是切削速度乘1000除以材料直徑.          切削速度是根據(jù)材質得來的，在購買材料時供應商提供.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致材料變形,      所以切削速度已知的. 

6、60;        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      軸每分鐘的轉速了.材料直徑是每轉的長度,切削速度是刀尖每分鐘可以移動的      距離.        主軸轉速求出來了,就要將一個產品需要多少轉可以做出來,這個轉的圈數(shù)    求出來.主軸轉速除以每個產品需要的圈數(shù)就是生產效率.單位.個/分鐘 每款不同的產品,我們看到圖紙的

7、時候就先要將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,按順序將它安排,這樣就是確定加工工藝.            確定加工工藝的時候有幾點應該注意的地方.        一. 2把相

8、鄰的刀具最好不安排在一前一后順序加工,應該錯開刀具安排,這樣            就容易避免刀具相撞.        二. 確定一條基準線,一般以切斷刀的靠近中心架夾頭的那個面為基準.其余的            4把刀具在靠近基準面時留有一點距離.后面會有例子.       

9、 三. 盡量不要安排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. &

10、#160;         我們在這開始講空行程的角度計算方法:           1. 凸輪開關夾,夾頭彈開的時候的角度是10度,夾緊角度是15度.           2. 根據(jù)算得的生產效率來確定凸輪上升下降的空行程所要乘的比例系數(shù).       &#

11、160;      當生產效率小于或者等于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.      

12、        當生產效率小于等于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.    

13、60;         當生產效率小于等于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.  

14、            當生產效率大于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.

15、60;             生產效率實際指的就是凸輪軸每分鐘轉的圈數(shù),而不是產品每分鐘做的個              數(shù),因為產品簡單的時候我們設計的時候甚至可以每圈做2,3個產品,可能              更多.  

16、         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

17、加工、切斷、車圓弧、打中心孔、鉆孔、絞孔、鏜孔、功內外螺紋、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: &

18、#160;           1. 左車外徑             2. 右車外徑             3. 成型刀倒角,圓弧,插槽等等          

19、60;  4. 切斷                (1) 平面切斷                (2) 圓弧切斷                (3) 斜面

20、切斷                (4) 切斷面往里面凹進去,也可以是產品后面打中心孔             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&#

21、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         &#

22、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 使用的凸輪的設計，則成為使用此類機床的廠家所必須要掌握的一門技術。自動車床凸輪的設 計，即編寫凸輪調整卡，對于不了解其本來面貌的人來講，神秘、深奧；當對它有了稍微粗淺 了解的人 ，又會覺得不過如此而已，稍學即會。     其實，此項技術和其他任何門類的技術一樣，“會易精難”。     依據(jù)機床說明書的提示來編寫完成的凸輪設計調整卡，不一定是好的設計作

23、品。     一個優(yōu)秀的設計作品，包括以下內容：     一，合理的工步編排。     二，合理的設定走刀量。     三，能得出較高的生產率。     此外，還應在制造凸輪、調整機床時易于操作。 也可以這樣說，要想作出一件比較優(yōu)秀的設計作品，前提是能夠深刻體味各個設計步驟的 實質性的意義。只有這樣才能做到，你的設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

24、一個設計作品的優(yōu)劣，最重要的標準是其最后得出的生產率的高低；生產率的高低， 取決于工作角度總和的大小；而工作角度總和的大小，則取決于工步編排得是否合理。由此看 來，合理的編排工步，在整個設計過程中，具有著相當重要的作用。要想做好工步編排 ，一 是要有相當時間的工作經驗的積累；二是要有豐富的想象力，這一點尤其重要。 一、生產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，得到盡可能高的效益；作為生產過程的組織者，都希望機床能生產數(shù)量和品種都盡可能多的產品，以緩解交貨期代來的時間壓力；作為操作工，都希望機床能夠優(yōu)質高產，以獲得較高的收入。所以說，希望優(yōu)質高產是所有與機床有關聯(lián)的人的共同愿

25、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=  函括了整個設計過程的全部計算內容。 n工÷a工×360°   式中： A=生產率          單位=件/分 N=主軸轉數(shù)  

26、0;     單位=轉/分 n工=某切削工步工作時的主軸轉數(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，介紹幾個在設計中使用的專用名詞： 工步 生產過程中每一個動作稱做一個工步。 切削時主軸轉數(shù) 完成某一切削工步時主軸轉過的圈數(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數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑決定的

27、。 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） 據(jù)此，就可確定機床最接近此數(shù)值的主軸轉數(shù)。 準確的選擇主軸轉數(shù)，是保持零件加工時工藝尺寸穩(wěn)定的關鍵，這一點往往容易被忽略。 如果主軸轉數(shù)過快，直接影響刀具的使用壽命；而主軸轉數(shù)過慢，又會因切削速度不夠而造成 加工的零件工藝尺寸不穩(wěn)定、光潔度不高等等缺陷。其他類型的車床，在加工零件時，一般是 一次加工一個零件，每個部位可能會分若干次進刀，當尺寸發(fā)生變化時可隨時采取措施。自動 車床就不同了，它一經啟動，零件就會不斷產出

28、。主軸轉數(shù)設定的準確與否，直接影響的就是、生產效率。也可以這樣講，當我們確定了所要生產的產品，也就同時確定了主軸轉數(shù)。   綜上所述，我們在進行凸輪設計時，可以把主軸轉數(shù)N當作一個常量來設定；無疑， （n工/工）×360°是一個變量。                           &

29、#160;   N 設：（n工/工）×360°=W。    公式則可成為為：      A= W 根據(jù)數(shù)學的計算法則，A的值與W的值成反比。只有W的值盡可能的小，A的值才能盡 可能的大。 那么，怎樣才能使W即（n工/工）×360°的值盡可能的小呢？ 二、設計公式的分析與使用 在一篇凸輪設計調整卡中，工步編排得是否完美，直接影響著（n工÷工）×360°值 的大小。也就是說，（n工÷工）×3

30、60°的值，是編排完工步后計算的結果。前面提到，作 好工步編排，既需要相應的工作經驗，更需要豐富的想象力。這一點，充分體顯在凸輪設計開 始前，對每把刀所要加工的部位的設定上。合理的使用每一把刀，是使一件設計作品盡可能完 美的前提。本文后面有幾篇范例，都是經工作實踐檢驗證明是較為成功的作品，讀者可作為設 計時的參考。下面只從計算的角度分析一下：怎樣才能使（n工÷工）×360°的值盡可能 的小。   n工 公式 ：n工÷工×360° = W      

31、; 即：×360° = W 工   公式中    n工累計切削工步主軸轉數(shù)的總和。 n工是完成某一切削工步時的主軸 轉數(shù)，是根據(jù)公式 n工= L / S 得來的。 其中：L= 刀具切削時的工作行程。（即實際加工尺 寸加0.20.5的提前量） S = 為被加工部位設定的走刀量，其值的大小可根據(jù)工藝要求的尺 寸精度，參照說明書中給的參數(shù)設定就行了。 工累計切削工步所用角度的總和。工是完成某一切削工步所占用的 角度。是根據(jù)公式：工 =（360°空）/n工×n工得來的。其中，空= 累計空 行程角度總和（所有不切削的動作都稱

32、為空行程）。 毫無疑問，公式中的360°是個常量。所以，只需讓n工/工的比值盡可能的小就可以了。 數(shù)學法則告訴我們，在n工/工中，n工值盡可能的小，或工值盡可能的大，都能夠使公式的比值盡可能的小。也就是說，一、計算每一個n工值時，設定走刀量S 要合理，不能精度過剩（S值過?。欢?、計算每一個空值時，空行程動作要盡可能重合。這兩點做好了，目的也就達到了。 前文提到的公式：n工=L / S 向我們表達了什么信息呢？它表達的是：n工是當完成某一切 削動作時，主軸轉過的圈數(shù)。 例1：切斷10棒料。 （ 切斷刀寬 = 2mm ）   （刀具距棒料的提前量 = 0.2） L=

33、 10/220.2=7.2   S=0.02       n工= 7.2 / 0.02 = 360（轉） 例2：車外徑走刀行程為12。                （刀具距棒料的提前量 = 0.2） L = 120.2=12.2      S=0.008   

34、0;     n工= 12.2 / 0.008 = 1525（轉） 這里，S=0.02 、 S=0.008 分別是這兩個動作的走刀量，也就是主軸每轉一圈刀具移動的距 離。把所有完成切削動作時的主軸轉數(shù)相加，就是n工。（切削工步總和）。 本文至此，凡是涉及到設計編寫凸輪調整卡時使用公式及其含義，都做了簡略的介紹。即 ：無論是縱切自動車，還是橫切自動車，設計過程都是相同的；所要遵循的動作編排原則是相 同的（工作行程不能重合），應用的各種技術參數(shù)也是相同的。 三、工作步驟是怎樣編排的 凸輪設計調整卡是體現(xiàn)設計者的設計思路的一種文件，它又是凸輪制造、機床調整、凸

35、輪 磨損后的修復的唯一依據(jù)。在許多公司或生產單位，設計、制造、使用分別在不同的部門，所 以說，設計者要想把自己的設計思路準確、完整的表達出來，編寫凸輪設計調整卡時，必須要 嚴格遵循此文件所特定的格式，調整卡所涉及到的內容一定要無一疏漏。凸輪設計調整卡所包 括的內容有：. 填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的加工工藝圖； .設定各號刀的加 工部位并畫出排刀圖； .根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質及其直徑，計算出主軸轉數(shù)；. 根據(jù)每個加工部位的精度要求設定走刀量及杠桿比。. 按照設定的加工動作的順序.編寫出每 一動作的工步。 （一）填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的工藝圖： 因為所要加工的零件的幾

36、何形狀的原因，往往需要多道工序加工來完成。這就產生了若干 種根據(jù)各工序的加工內容而繪制的工藝圖。許多人可能不很了解零件的工藝圖和正式的零件圖 之間有那些區(qū)別，它們之間的區(qū)別在于零件圖要準確完整的畫出零件本身的全貌，所有的數(shù)據(jù) 包括形狀公差和位置公差都要表述清楚。而工藝圖只需把本工序最后要完成的結果畫出并標上 相關數(shù)據(jù)就可以了。 （二）設定各號刀的加工部位并畫出各號刀的幾何形狀及排刀圖： 設定各號刀的加工部位必須要了解各號刀架的加工特點。大多數(shù)型號的機床，一號刀都具 有剛性擋塊機構，均為彈性進給，車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作橫進切削動作 。其它各號刀可用來進行切槽、成型、切斷等動作，

37、切斷刀的寬度根據(jù)被加工材料的種類和直 徑以及經驗來決定。 切斷刀寬度表 （毫米）               （參考）   2 345678101214161820鋼0.811.21.31.41.51.61.71.822.22.52.8銅0.60.70.811.11.21.41.51.61.71.822.2 （三）根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質及其直徑，計算出主軸轉數(shù)： 前文已經介紹，自動車加工時的主軸轉數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑決

38、定的。不同的 材料種類和直徑，有著不同的切削速度，從而也就計算出了不同的主軸轉數(shù)。 切削速度表 （m / 分）                （參考） 材料合金鋼高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅切削速度153020353050406050100 （四）設定合理的走刀量及杠桿比： 當我們所要生產的產品有若干個部位需要加工時，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，設定不同的走刀量。在這里需要強調的是，走刀量設定的是否合理，會直接決定著生產率的高低。 當走刀

39、量設定過大時，會出現(xiàn)尺寸精度不穩(wěn)定且變化毫無規(guī)律，甚至會造成刀具經常的損壞；當走刀量設定過小時，又會造成生產率無實際意義的偏低，浪費生產工時。所以說，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，能否恰當?shù)脑O定走刀量，是考核一篇設計作品完美程度的重要依據(jù)之一。 根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求設定恰當?shù)淖叩读?，除了要參照表中列出的?shù)值，還要在實際工作中積累經驗，不斷修正，以求完美。                    &

40、#160;      走刀量表 （mm / 轉）                  （參考）     高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅縱向切削粗0.020.040.030.060.060.080.080.20精0.010.020.020.040.040.060.040.10切斷、切槽粗0.010.020.020.030.020.

41、040.020.06精0.0050.010.010.0150.010.020.010.03鉆孔直徑2.50.010.0250.0150.0350.020.050.020.102.550.0150.040.0250.050.020.070.050 自動車床計算公式國 際 標 準一、擠牙絲攻內孔徑計算公式：公式：牙外徑1/2×牙距例1：公式：M3×0.53(1/2×0.5)2.75mmM6×1.06(1/2×1.0)5.5mm例2：公式：M3×0.53(0.5÷2)2.75mmM6×1.06(1.0÷2)5.

42、5mm二、一般英制絲攻之換算公式：1英寸=25.4mm（代碼）例1：（1/4-30）1/4×25.46.35(牙徑)25.4÷300.846(牙距)則1/4-30換算成公制牙應為：M6.35×0.846例2：（3/16-32）3/16×25.44.76(牙徑)25.4÷320.79(牙距)則3/16-32換算成公制牙應為：M4.76×0.79三、一般英制牙換算成公制牙的公式：分子÷分母×25.4牙外徑（同上）例1：(3/8-24)3÷8×25.49.525(牙外徑)25.4÷241.0

43、58(公制牙距)則3/8-24換算成公制牙應為：M9.525×1.058四、美制牙換算公制牙公式：例：6-326-32 (0.06+0.013)/代碼×60.1380.138×25.43.505（牙外徑）25.4÷320.635（牙距）那么6-32換算成公制牙應為：M3.505×0.6351、 孔內徑計算公式：牙外徑1/2×牙距則應為：M3.5051/2×0.6353.19那么6-32他內孔徑應為3.192、擠壓絲攻內孔算法：下孔徑簡易計算公式1：牙外徑（牙距×0.4250.475）/代碼下孔徑例1：M6×

44、;1.0M6(1.0×0.425)5.575（最大下孔徑）M6（1.0×0.475）5.525(最小)例2：切削絲攻下孔內徑簡易計算公式：M6(1.0×0.85)5.15（最大）M6(1.0×0.95)5.05(最小)M6（牙距×0.860.96）/代碼下孔徑例3：M6×1.061.05.0+0.055.05五、壓牙外徑計算簡易公式：1直徑0.01×0.645×牙距（需通規(guī)通止規(guī)止）例1：M3×0.530.01×0.645×0.52.58(外徑)例2：M6×1.060.1&#

45、215;0.645×1.05.25(外徑)六、公制牙滾造徑計算公式：（飽牙計算）例1：M3×0.530.6495×0.52.68(車削前外徑)例2：M6×1.060.6495×1.05.35(車削前外徑)七、壓花外徑深度（外徑）外徑÷25.4×花齒距壓花前外徑例：4.1÷25.4×0.8(花距)0.13 壓花深度應為0.13八、多邊形材料之對角換算公式：1四角形：對邊徑×1.414對角徑2五角形：對邊徑×1.2361對角徑3六角形：對邊直徑×1.1547對角直徑公式2： 1四

46、角：對邊徑÷0.71對角徑2六角：對邊徑÷0.866對角徑九、刀具厚度（切刀）：材料外徑÷10+0.7參考值十、錐度的計算公式：公式1：（大頭直徑小頭直徑）÷（2×錐度的總長）度數(shù)等于查三角函數(shù)值公式2：簡易（大頭直徑小頭直徑）÷28.7÷總長度數(shù)前      言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,

47、在自動機床上凸輪發(fā)揮的作用就非常大了,凸輪設計的精確極大地影響作業(yè)效率和產品的品質.尤其工程順序,主軸旋轉數(shù),進刀量三要素成為凸輪設計的根本,給作業(yè)效率、產品品質帶來直接地很大地影響.為了決定這些,必須充分地研究產品的形狀、精度材質等條件.    并且,該公司使用的自動機床一般是被叫作走心型自動機床.此文本凸輪設計需要的機械數(shù)據(jù)是以T-7為基準作成的.目錄1.    一般說明2.    凸輪的種類3.    不切削運轉4. &

48、#160;  切削運轉5.    尺寸調整6.    設計書的作成7.    凸輪設計的實例(附表)  凸輪設計符號一覽表1.    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,材料一邊旋轉一邊和主軸臺共同向軸方向運轉.兩個組合在一起運轉,可以加工成各種各樣的形

49、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12.由主軸臺的運轉切削（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                        圖2            

50、0;         圖3刀具臺和主軸臺,由各自的凸輪控制運轉,通常,凸輪旋轉一回就作成一個產品,因此凸輪的設計,計算刀具和主軸的正確運轉及其繞主軸360°旋轉的正確分布兩個作業(yè)要大致地區(qū)分開來.2.    運轉的種類刀具臺和主軸臺的旋轉,包含以下幾個意義.(1)    不切削運轉  非生產角刀具一點也不接觸工作物的運轉.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,主軸臺為進刀作業(yè)前進，后

51、退運轉.彈簧的開閉伴隨著此運轉.這些運轉和必要時間由機械的重要項目來決定.不切削運轉為了提高生產率,必須盡可能快速運轉提速,把加工時間縮小到最小限度.(2)    切削運轉  生產角是由一個或兩個以上的刀具進行加工的運轉.這跟工作物的材質,精加工精度,切削面粗糙度,使用刀具的材質等有直接聯(lián)系.3. 主軸臺的運轉  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,凸輪的設計可以從11到13的任意值來設定.    為了減少不切削運轉的時

52、間,選擇11更好,但是短的產品和要求特別高精度的部品則選定12或者13.高級精密的設計根據(jù)產品選12的多.該公司通常使用12.4.    刀具臺的運轉(1)    刀番號                             &

53、#160;            標準刀具臺有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號刀具臺安裝在擺動桿上.此刀具的運轉是凸輪運轉高度的1/3,構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

54、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.這些VT刀架刀具臺主要用于粗加工,倒角,突切等作業(yè),必要的話也可以用于精加工切削.3號刀具臺的桿比為11(刀具和凸輪的運轉相同),4,5號刀具臺則變成12(刀具的運轉是凸輪運轉的1/2),根據(jù)情況調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   &#

55、160;1：11：3天平刀架    NO。1    1：3天平刀架    NO。2    1：3VT刀架    NO。3    1：1VT刀架    NO。4    1：2VT刀架    NO。5   

56、0;1：25.    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品的精度、加工秒時、用具的壽命.自動機床部品的量產中必須首先研究加工部品的被削性和原材料精度.為了保持良好的產品精度,原材料精度最好按下表的基準來選定.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   &

57、#160;0-0.007    0-0.008    0-0.009一般部品    0-0.014    0-0.018    0-0.0222.    凸 輪 的 種 類1.    凸輪的安裝位置(1)     使用2個同種凸輪

58、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)     在靠近中央部凸輪上安裝裝卸用的槽(打開).(5)    凸輪的材質富有耐磨耗性,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.  

59、;  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6KF- 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                  環(huán)凸輪     

60、                     碗凸輪3.凸輪的劃線為了刀具按照計算正確地旋轉,凸輪的劃線必須依照圖7的表.為此預備凸輪劃線裝置作為特殊附屬品.并且附件的橫向運轉用凸輪和前進后退用環(huán)形凸輪等不需要精確運轉的, 不用圓弧直線劃線更好.如圖8設計凸輪時,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格的產品,主軸凸輪的平均徑選

61、100mm左右更好.(參照4的第5項).  3. 不 切 削 運 轉1. 凸輪上升為了提高生產量,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.             

62、0;                              <例>    生產量3個/分(凸輪軸3r.p.m)讓主軸臺迅速前進5mm,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&#

63、160;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先留5°8°的空余.如圖11表5表12中顯示了角的數(shù)值.b<自動車床

64、走芯機凸輪設計（一）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計，則成為使用此類機床的廠家所必須要掌握的一門技術。自動車床凸輪的設計，即編寫凸輪調整卡，對于不了解其本來面貌的人來講，神秘、深奧；當對它有了稍微粗淺了解的人 ，又會覺得不過如此而已，稍學即會。其實，此項技術和其他任何門類的技術一樣，“會易精難”。依據(jù)機床說明書的提示來編寫完成的凸輪設計調整卡，不一定是好的設計作品。一個優(yōu)秀的設計作品，包括以下內容：一，合理的工步編排。二，合理的設定走刀量。三，能得出較高的生產率。此外，還應在制造凸輪、調整機床時易于操作。也可以這樣說，要想作出一件比

65、較優(yōu)秀的設計作品，前提是能夠深刻體味各個設計步驟的實質性的意義。只有這樣才能做到，你的設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?？己艘粋€設計作品的優(yōu)劣，最重要的標準是其最后得出的生產率的高低；生產率的高低，取決于工作角度總和的大??；而工作角度總和的大小，則取決于工步編排得是否合理。由此看來，合理的編排工步，在整個設計過程中，具有著相當重要的作用。要想做好工步編排 ，一是要有相當時間的工作經驗的積累；二是要有豐富的想象力，這一點尤其重要。 一、生產率是怎樣計算的作為投資人，都希望在盡可能短的時間內，得到盡可能高的效益；作為生產過程的組織者，都希望機床

66、能生產數(shù)量和品種都盡可能多的產品，以緩解交貨期代來的時間壓力；作為操作工，都希望機床能夠優(yōu)質高產，以獲得較高的收入。所以說，希望優(yōu)質高產是所有與機床有關聯(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=  函括了整個設計過程的全部計算內容。 n工÷a工×360°   式中： A=生產率  

67、60;       單位=件/分 N=主軸轉數(shù)        單位=轉/分n工=某切削工步工作時的主軸轉數(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，介紹幾個在設計中使用的專用名詞：工步 生產過程中每一個動作稱做一個工步。切削時主軸轉數(shù) 完成某一切削工步時主軸轉過的圈數(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 ：主軸轉數(shù)。每次進刀多

68、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數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑決定的。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） 據(jù)此，就可確定機床最接近此數(shù)值的主軸轉數(shù)。  準確的選擇主軸轉數(shù)，是保持零件加工時工藝尺寸穩(wěn)定的關鍵，這一點往往容易被忽略。如果主軸轉數(shù)過快，直接影響刀具的使用壽命；而主軸轉數(shù)過慢，又會因切削速度不夠而造成加工的零件工藝尺寸不穩(wěn)定、光潔度不高等等缺陷。其他類型的車床，

69、在加工零件時，一般是一次加工一個零件，每個部位可能會分若干次進刀，當尺寸發(fā)生變化時可隨時采取措施。自動車床就不同了，它一經啟動，零件就會不斷產出。主軸轉數(shù)設定的準確與否，直接影響的就是、生產效率。也可以這樣講，當我們確定了所要生產的產品，也就同時確定了主軸轉數(shù)。    綜上所述，我們在進行凸輪設計時，可以把主軸轉數(shù)N當作一個常量來設定；無疑，（n工/工）×360°是一個變量。              &#

70、160;                N設：（n工/工）×360°=W。    公式則可成為為：      A= W根據(jù)數(shù)學的計算法則，A的值與W的值成反比。只有W的值盡可能的小，A的值才能盡可能的大。那么，怎樣才能使W即（n工/工）×360°的值盡可能的小呢？  二、設計公式的分析在一篇凸輪設計調整卡中，

71、工步編排得是否完美，直接影響著（n工÷工）×360°值的大小。也就是說，（n工÷工）×360°的值，是編排完工步后計算的結果。前面提到，作好工步編排，既需要相應的工作經驗，更需要豐富的想象力。這一點，充分體顯在凸輪設計開始前，對每把刀所要加工的部位的設定上。合理的使用每一把刀，是使一件設計作品盡可能完美的前提。本文后面有幾篇范例，都是經工作實踐檢驗證明是較為成功的作品，讀者可作為設計時的參考。下面只從計算的角度分析一下：怎樣才能使（n工÷工）×360°的值盡可能的小。   &

72、#160;                                       n工公式 ：n工÷工×360° = W     &#

73、160; 即：×360° = W工   公式中 n工累計切削工步主軸轉數(shù)的總和。 n工 是完成某一切削工步時的主軸轉數(shù)，是根據(jù)公式 n工 = L / S 得來的。 其中：L= 刀具切削時的工作行程。（即實際加工尺寸加0.20.5的提前量） S = 為被加工部位設定的走刀量，其值的大小可根據(jù)工藝要求的尺寸精度，參照說明書中給的參數(shù)設定就行了。工累計切削工步所用角度的總和。工 是完成某一切削工步所占用的角度。是根據(jù)公式：工 =（360°空）/n工×n工得來的。其中，空= 累計空行程角度總和（所有不切削的動作都稱為空行程）。毫無疑

74、問，公式中的360°是個常量。所以，只需讓n工/工的比值盡可能的小就可以了。數(shù)學法則告訴我們，在n工/工 中，n工值盡可能的小，或工值盡可能的大，都能夠使公式的比值盡可能的小。也就是說，一、計算每一個n工值時，設定走刀量S 要合理，不能精度過剩（S值過?。?；二、計算每一個空值時，空行程動作要盡可能重合。這兩點做好了，目的也就達到了。前文提到的公式：n工=L / S 向我們表達了什么信息呢？它表達的是：n工是當完成某一切削動作時，主軸轉過的圈數(shù)。例1：切斷10棒料。 （ 切斷刀寬 = 2mm ）   （刀具距棒料的提前量 = 0.2）  

75、;L= 10/220.2=7.2   S=0.02      n工 = 7.2 / 0.02 = 360（轉）例2：車外徑走刀行程為12。                （刀具距棒料的提前量 = 0.2）L = 120.2=12.2      S=0.008      

76、  n工 = 12.2 / 0.008 = 1525（轉）這里，S=0.02 、 S=0.008 分別是這兩個動作的走刀量，也就是主軸每轉一圈刀具移動的距離。把所有完成切削動作時的主軸轉數(shù)相加，就是n工。（切削工步總和）。本文至此，凡是涉及到設計編寫凸輪調整卡時使用公式及其含義，都做了簡略的介紹。即：無論是縱切自動車，還是橫切自動車，設計過程都是相同的；所要遵循的動作編排原則是相同的（工作行程不能重合），應用的各種技術參數(shù)也是相同的。  三、工步是這樣編排的凸輪設計調整卡是體現(xiàn)設計者的設計思路的一種文件，它又是凸輪制造、機床調整、凸輪磨損后的修復的唯一依據(jù)。在許多

77、公司或生產單位，設計、制造、使用分別在不同的部門，所以說，設計者要想把自己的設計思路準確、完整的表達出來，編寫凸輪設計調整卡時，必須要嚴格遵循此文件所特定的格式，調整卡所涉及到的內容一定要無一疏漏。凸輪設計調整卡所包括的內容有：. 填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的加工工藝圖； .設定各號刀的加工部位并畫出排刀圖； .根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質及其直徑，計算出主軸轉數(shù)；.根據(jù)每個加工部位的精度要求設定走刀量及杠桿比。. 按照設定的加工動作的順序.編寫出每一動作的工步。（一）填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的工藝圖：因為所要加工的零件的幾何形狀的原因，往往需要多道工序加工來完成。這就產生

78、了若干種根據(jù)各工序的加工內容而繪制的工藝圖。許多人可能不很了解零件的工藝圖和正式的零件圖之間有那些區(qū)別，它們之間的區(qū)別在于零件圖要準確完整的畫出零件本身的全貌，所有的數(shù)據(jù)包括形狀公差和位置公差都要表述清楚。而工藝圖只需把本工序最后要完成的結果畫出并標上相關數(shù)據(jù)就可以了。（二）設定各號刀的加工部位并畫出各號刀的幾何形狀及排刀圖：設定各號刀的加工部位必須要了解各號刀架的加工特點。大多數(shù)型號的機床，一號刀都具有剛性擋塊機構，均為彈性進給，車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作橫進切削動作。其它各號刀可用來進行切槽、成型、切斷等動作，切斷刀的寬度根據(jù)被加工材料的種類和直徑以及經驗來決定。切斷刀寬度表

79、 （毫米）               （參考）    2 345678101214161820鋼0.811.21.31.41.51.61.71.822.22.52.8銅0.60.70.811.11.21.41.51.61.71.822.2（三）根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質及其直徑，計算出主軸轉數(shù)：前文已經介紹，自動車加工時的主軸轉數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑決定的。不同的材料種類和直徑，有著不同的切削速度，從而

80、也就計算出了不同的主軸轉數(shù)。切削速度表 （m / 分）                （參考）材料合金鋼高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅切削速度153020353050406050100  （四）設定合理的走刀量及杠桿比：當我們所要生產的產品有若干個部位需要加工時，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，設定不同的走刀量。在這里需要強調的是，走刀量設定的是否合理，會直接決定著生產率的高低。當走刀量設定過大時，會出現(xiàn)尺寸精度不穩(wěn)定且變化毫無規(guī)律，

81、甚至會造成刀具經常的損壞；當走刀量設定過小時，又會造成生產率無實際意義的偏低，浪費生產工時。所以說，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，能否恰當?shù)脑O定走刀量，是考核一篇設計作品完美程度的重要依據(jù)之一。根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求設定恰當?shù)淖叩读?，除了要參照表中列出的?shù)值，還要在實際工作中積累經驗，不斷修正，以求完美。                        

82、60; 走刀量表 （mm / 轉）                  （參考）     高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅縱向切削粗0.020.040.030.060.060.080.080.20精0.010.020.020.040.040.060.040.10切斷、切槽粗0.010.020.020.030.020.040.020.06精0.0050.010.010.0150.010.020.010.03鉆孔直徑2.50.010.0250.0150.0350.020.050.020.102.550.0150.040.0250.050.020.070.050.155 80.030.060.040.080.050.010.130.20（五）按照已設定的動作順序編排工步：合理的編排工步，在整個設計過程中，具有著相當重要的作用。編排工步，是把在完成一件產品的全過程中的每一個動作，無論是工作動作，還是非工作動作，都要按照動作順序編號，并且要完整、明確的表述出來，每一個動