文档介绍：天津理工大学
硕士学位论文
非等价加工圆柱凸轮廓面误差的试验研究
姓名:马超
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:牛兴华
20100101
摘要凸轮机构是工程中用以实现机械化和自动化的一种重要控制和驱动机构,在轻工、纺织、食品、医药、印刷、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中获得广泛应用。本文以对心直动圆柱滚子从动件圆柱凸轮为例,基于两重包络原理刀位控制方法,编制非等价加工圆柱凸轮廓面的数控加工程序,并在四轴联动加工中心上实际加工出圆柱凸轮试件。圆柱凸轮廓面是复杂空间曲面,曲面数据无法通过普通测量仪器进行测量。三坐标测量系统是集多学科技术为一体的综合测量系统,具有测量空间大、精度高、通用性强、效率高、柔性强和可一次性定位等特点,是测量和获得曲面坐标数据的最有效方法之一。本文应用数学工具计算圆柱凸轮廓面的法向理论误差,并与实际测量误差进行对比,得出了理论误差和实际测量误差具有相同的变化趋势。同时,应用数学工具绘制刀具半径差△帅和△姆ㄏ蛭蟛钋撸治隽私哟ハ叩偏离情况,并分析了刀具半径差对非等价加工圆柱凸轮廓面误差的影响。关键词:圆柱凸轮非等价加工三坐标测量系统法向误差两重包络原理
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第一章绪论课题背景及课题来源运动的部件产品——分度凸轮机构,作为产品一般称为分割器。类似于减速机已形成独凸轮机构是工程中用以实现机械化和自动化的一种重要驱动和控制机构,在轻工、纺织、食品、医药、印刷、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中获得广泛应用【。凸轮机构由凸轮、从动件和机架这三个基本构件组成的一种高副机构,是机械设备中的关键零部件,具有结构紧凑、性能可靠等诸多优点,在实现间歇运动、分度运动、较大运动升程要求及其它复杂运动要求方面具有很强的适应性。圆柱凸轮是空间凸轮的一种,空间凸轮机构与平面凸轮机构相比,具有体积小、结构紧凑、刚性好、运转可靠、传动转矩大等优点,因而在自动机械中被广泛应用【。圆柱凸轮机构的一种应用形式是作为机电设备的一部分,用于运动的轨迹控制、分度控制,目前己广泛应用在机床、纺织机械等机械产品上;应用最多的形式是构成实现间歇分度立的功能部件产品,包括圆柱分度凸轮机构和弧面分度凸轮机构两种类型。弧面分度凸轮机构又称为蜗形分度凸轮机构或滚子齿形分度凸轮机构,该机构由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。圆柱分度凸轮机构,凸轮基体呈圆柱状,凸轮轴线与分度盘轴线垂直交错。由于传动问隙难以消除,因此圆柱分度凸轮机构的高速性和精密性不如弧面凸轮机构,只适用于中、低速机构,但因圆柱分度凸轮价格较低,制造较容易,因此该机构目前应用场合和产量比其他类型的分度凸轮机构多【。分度凸轮机构具有分度精度高,高速性能好,运转平稳,传递扭矩大,定位时自锁,结构紧凑、体积小,噪音低、寿命长等显著优点,是代替槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等传统间歇机构的理想产品,产品广泛应用于电光源设备、食品包装机械、制药机械、玻璃陶瓷机械、烟草机械、化工灌装机械,印刷机械、电器制造装配自动生产线等需把连续运转转化为问歇分度运动的各种自动生产线上,是上述自动生产线中必备的理想功能部件【。本课题来源于天津市高等学校科技发展基金计划项目:基于两重包络原理加工圆柱凸轮的刀位控制方法钅勘嗪牛。在本课题的日,谘芯抗ぷ髦校偃倮妓士和张星辉硕士分别对圆柱凸轮非等价加工的两坐标法加工方式和两重包络加工方式进行了理论分析,取得了大量理论分析数据,从理论上验证了非等价加工的可行性,但是缺乏实际试验验证。本文在上述研究的基础上,基于两重包络原理的刀位控制方法,编制加工程序实际加工出试件,再应用三坐标测量机测量圆柱凸轮廓面加工误差,
嘲审审舒心凸轮机构的分类理论研究与试验研究的方法,对圆柱凸轮廓面非等价加工的误差进行研究。工程中应用的凸轮机构形式繁多,其工作特点和设计方法随机构形式而异。其常用的分类方法有四种:按凸轮的形状分类、按从动件的形状、按从动件的运动形式分类、按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类。.赐孤值男巫捶掷按凸轮的形状,凸轮机构可划分为平面凸轮机构和空间凸轮机构⋯。矫嫱孤只凸轮与从动件之间的相对运动为平面运动。如:盘形凸轮,移动凸轮。占渫孤只主要包括圆柱凸轮和圆锥凸轮两种。圆柱凸轮基体呈圆柱状,与从动件的接触位置沿凸轮轴线方向变化。#部梢灾谱鞒赏咂赐孤轮廓,安装在凸轮基体上。圆柱凸轮的工作特点是从动件的运动平面必