高速与多轴加工教学 第4章 圆柱凸轮加工
圆柱凸轮 (2)
圆柱凸轮圆柱凸轮是一种机械部件，常用于将旋转运动转换为直线或其他运动形式。
它通常由一个圆柱形的轴和一个或多个凸出的部分构成。
圆柱凸轮的设计和使用非常广泛，在许多不同的领域中都有应用。
结构和工作原理圆柱凸轮的基本结构包括轴和凸出的部分。
轴是一个长圆柱体，可以通过轴承或其他支撑方式固定在机械系统中。
凸出的部分通常位于轴的一端，由于形状的不同可以实现不同的运动。
当轴通过旋转运动时，凸出的部分与其他部件接触并产生力。
这种力的大小和方向取决于凸出部分的形状和轴的运动。
通过合理设计凸出部分的形状，可以实现转动时的线性推进、旋转或其他运动形式。
发动机圆柱凸轮在发动机中扮演着重要的角色。
在内燃机中，凸轮轴通过凸轮来控制气门的开启和关闭。
气门的开关时间和幅度对于发动机的性能和效率有重要影响。
通过设计不同形状和位置的凸轮，可以实现发动机的不同运行模式和特性。
机械运动圆柱凸轮也广泛应用于机械运动系统中。
例如，凸轮可以用于传动系统中的连杆机构，将旋转运动转换为直线运动。
，圆柱凸轮还可以被用作摆线机构的驱动部件，使其实现复杂的轨迹运动。
自动化和圆柱凸轮在自动化和领域中也有重要应用。
例如，凸轮可以用于控制机械手臂的姿态和运动轨迹。
通过调整凸轮的形状和大小，可以实现机械手臂的精确控制和灵活性。
除了上述应用领域外，圆柱凸轮还被广泛用于其他机械系统中。
例如，它们可以用于纺织机械、印刷机械、制药机械等行业中的关键部件。
设计考虑因素在设计圆柱凸轮时，有几个重要的考虑因素需要考虑：凸出部分的形状凸出部分的形状决定了凸轮的运动特性。
根据具体的应用需求，可以选择不同形状的凸出部分，例如圆形、矩形、楔形等。
不同的形状对于传递力量和产生特定运动形式具有不同的效果。
凸轮的尺寸和轮廓凸轮的尺寸和轮廓直接影响运动的幅度和速度。
在设计时需要考虑凸轮与其他部件的配合和接触。
合理的尺寸和轮廓设计可以确保凸轮的稳定和可靠性。
材料选择和加工工艺凸轮通常要承受较大的负荷和磨损，需要选择合适的材料和加工工艺。
圆柱凸轮数控加工的几个关键问题
54
机械传动
2003 年
性, 会给实际铣削加工带来困难, 主要原因有 # 当找不到直径与槽宽尺寸相等的标准刀具时, 就必须对刀具进行改制。 ∃ 当要加工的圆柱凸轮的槽宽尺寸较大时 , 很难 找到直径与槽宽相等的标准刀具, 即使有相应的刀具, 还要考虑机床主轴输出功率及主轴和工装夹具刚度的 限制 , 特别是机床主轴结构对刀具的限制。例如, 某数 控铣床最大只能使用 30mm 的立铣刀, 如果采用以上 所述的范成 法按凸轮 槽中心线 编程, 对于槽宽 大于 30mm 的圆柱凸轮则无法加工 , 必须寻求新的加工编程 方法。 % 为保证凸轮机构的运行平稳 , 圆柱凸轮的槽宽 尺寸公差一般要求较高 , 如某圆柱凸轮的槽宽要求为 22+
第 27 卷
第3期
圆柱凸轮数控加工的几个关键问题
55
4
圆柱凸轮数控加工进给速度的修正
作者在试制某型号的摆动从动件圆柱凸轮时, 首
较小, 设相邻两刀位点 PF 、 PB 在工件坐标系 ( 此时无 转动坐标 ) 中对应的坐标增量分别为 ∃ x、 ∃ y、 ∃ z , 由参 考文献[ 3] 可知, 加工程序中相邻两程序段转动坐标在 机床坐标系中的增量较小时, 相邻两刀位点 P F 、 PB 在 工件坐标系中的距离就可看作为刀具相对于工件的实 际位移 ∃ d, 即 ∃ d= (∃ x )2+ ( ∃ y ) 2+ ( ∃ z)2 ( 7) ∃ 加工远休 止段和近休止 段时, 此 时移动坐标 x、 y 保持不动( 即 ! x、 ! y 为零) , 只需要转动坐标 A 运 动, 由图 1 可知其回转半径为 R r = z 2 + y 2 , 令远休止 角( 或近休止 角 ) 为 ! A , 则加工 远休止 段 ( 或近 休止 段) 时 , 刀具相对于工件的实际位移 # ! AR r ( 8) 180 由式 ( 6) 、 式 ( 7) 或式 ( 8) 可得某一程序段实际的进 给速度 f 为 ∃ d= f= d ∃ d ∃ = F= D ! T ! ∃ d F (! x) + ( ! y ) 2+ ( ! A)2
凸轮加工
1凸轮机构在自动机械中的应用凸轮机构是实现机械自动化或半自动化的一种典型常用机构，由凸轮、从动什或从动件系统、机架等组成，凸轮通过直线接触将预定的运动传给从动件。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
例如：纺织机械、包装机械、复印机、印刷机械、农业机械、医疗机械等。
凸轮机构之所以能够在上述自动机械中获得如此广泛的应用，是因为利用凸轮机构以及利用凸轮机构和其他形式的机构组台，几乎能够精确地实现所有的运动规律。
凸轮机构主要用作传动机构，能实现变速范围很大的各种非等速运动、有间歇或无间歇的摆动或直线运动、有瞬时停车的步进运动和先退后进的步进运动。
凸轮机构也适于用作导向机构，例如使工作机件通过预定位置或预定轨迹。
此外，凸轮机构具有构件少和空间体积小等突出特点。
随着各种先进制造技术的普及应用，新材料新工艺的发展，凸轮的设计与制造将会变得十分方便而精确，制造成本也会大幅下降，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用将会越来越广，从而更好地促进自动机械的发展。
二．凸轮数控加工介绍圆柱凸轮是自动控制机构广泛应用的重要机械元件。
传统的设计和加工方法通常采用手工描点、拟合轮廓、铣床粗铣及手工精锉等方法，因此制造周期长、劳动强度大、零件精度低，已经不能满足现代工业发展的要求。
随着对凸轮加工精度要求的不断提高，数控加工方法被越来越多的应用到凸轮尤其是空间圆柱凸轮的加工中，以替代传统方法。
随着科技的进步，机械设备不断朝着高速精密自动化的方向发展，对凸轮机构的精度提出了更高的要求，为了满足要求，采用Pro/E、UG、MasterCAM等三维建模建模软件对圆柱凸轮进行参数化设计和数控加工编程，用数控加工中心进行加工，提高了设计、制造的效率和精度。
凸轮设计加工的应用，对我国的中小机械加工企业有着重要的意义三.加工的方法1.圆柱凸轮的加工方法圆柱凸轮廓面的加工方式，按使用刀具与滚子几何参数的关系可分为等价法和非等价法(有的学者称之为等径法和非等径法，将非等价法称为单侧面加工法)。
谈圆柱凸轮的数控加工
Y Pe 一 伙 2一 ‘ N， ( T r)。
( 1)
将P。 点沿着槽腔中心线移动，即 可以求出该工序刀位轨迹在x0s平 面 内的展开曲线xs ; 按照加工工序，依 次改变每道工序中的槽宽度B ，即可 i 求出加工所需槽腔所有刀位轨迹的展
开 曲线。
图 圆柱凸轮槽的二维展开图 2
坐标，构造出以下坐标转换公式:
a. 二 尤
圆柱凸轮槽的底部在每一个截面上通常是等深的，一般选用平 底圆柱立铣刀加工。圆柱凸轮铣削加工前通常是一个实心的圆柱 体，要经过开槽、粗加工、半精加工、精加工等工序; 由于槽腔宽 度较大，因此，除开槽工序及粗加工工序的一部分刀位轨迹可以沿
槽腔的中心线生成之外，其余刀位轨迹则必须是沿槽腔中心线向
中图分卷号 : T川 2 交献标识码 : A 空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ童编号 : 1671一7597 (2006) 0210040- 02
圆柱凸轮槽一般是按一定规律环绕在圆柱面上的等宽槽。对圆 柱凸轮槽的数控铣削加工必须满足以下要求: (1) 圆柱凸轮槽的工 作面即两个侧面的法截面线必须严格平行; (2) 圆柱凸轮槽在工作 段必须等宽。这是保证滚子在圆柱凸轮槽中平稳运动的必要条件。 当圆柱凸轮槽宽度不大时，可以找到相应直径的立铣刀沿槽腔中心 线进行加工，比较容易加工出符合上述要求的圆柱凸轮槽。 据现有 资料介绍，目 前圆柱凸轮的铣削加工都是用这种办法来实现。由于 这种方法有太多的局限性，给实际铣削加工带来许多困难。例如一 旦找不到与槽宽尺寸相等的标准刀具时，就必须对刀具进行改制。 对于槽宽尺寸较大的圆柱凸轮槽，很难找到直径与槽宽相等的 标准刀具。即使有相应的刀具，还要考虑机床主轴输出功率及主轴 和工装夹具刚度的限制，特别是机床主轴结构对刀具的限制。例如 数控机床主轴头为7 : 24的40号内锥，配用JT40的工具系统，则最大 只能使用 f 20m 的立铣刀 ( 不论直柄还是锥柄) 。这对于槽宽为 i m 38m 的圆柱凸轮 ( 就是本文所叙述的加工凸轮) 来说是无法加工 m 的，必须寻求新的加工方法。 下面根据实践经验和分析研究，介绍一种用直径小于凸轮槽宽 的立铣刀对圆柱凸轮槽进行数控加工的方法，称之为宽槽圆柱凸轮 的数控加工。 一、加工工艺 圆柱凸轮槽是环绕在圆柱面上的等宽槽，其加工时沿圆周表面 铣削的范围往往大于360，适于用带有数控回转台的立式数控铣床进 行加工。根据圆柱凸轮的实际结构，选用带键的心轴作凸轮加工时 径向和周向定位基准，以心轴的台肩作轴向定位基准，并用心轴前 端部的螺纹通过螺母压紧圆柱凸轮。 圆柱凸轮的轴向和径向尺寸一般较 大，为了克服由于悬臂加工时切削力 所造成的心轴变形和加工过程中产生 的振颤，使用一个支承于尾座上的、 与数控转台的回转轴线同轴的顶尖顶
凸轮加工
1凸轮机构在自动机械中的应用凸轮机构是实现机械自动化或半自动化的一种典型常用机构，由凸轮、从动什或从动件系统、机架等组成，凸轮通过直线接触将预定的运动传给从动件。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
例如：纺织机械、包装机械、复印机、印刷机械、农业机械、医疗机械等。
凸轮机构之所以能够在上述自动机械中获得如此广泛的应用，是因为利用凸轮机构以及利用凸轮机构和其他形式的机构组台，几乎能够精确地实现所有的运动规律。
凸轮机构主要用作传动机构，能实现变速范围很大的各种非等速运动、有间歇或无间歇的摆动或直线运动、有瞬时停车的步进运动和先退后进的步进运动。
凸轮机构也适于用作导向机构，例如使工作机件通过预定位置或预定轨迹。
此外，凸轮机构具有构件少和空间体积小等突出特点。
随着各种先进制造技术的普及应用，新材料新工艺的发展，凸轮的设计与制造将会变得十分方便而精确，制造成本也会大幅下降，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用将会越来越广，从而更好地促进自动机械的发展。
二．凸轮数控加工介绍圆柱凸轮是自动控制机构广泛应用的重要机械组件。
传统的设计和加工方法通常采用手工描点、拟合轮廓、铣床粗铣及手工精锉等方法，因此制造周期长、劳动强度大、零件精度低，已经不能满足现代工业发展的要求。
随着对凸轮加工精度要求的不断提高，数控加工方法被越来越多的应用到凸轮尤其是空间圆柱凸轮的加工中，以替代传统方法。
随着科技的进步，机械设备不断朝着高速精密自动化的方向发展，对凸轮机构的精度提出了更高的要求，为了满足要求，采用Pro/E、UG、MasterCAM等三维建模建模软件对圆柱凸轮进行参数化设计和数控加工编程，用数控加工中心进行加工，提高了设计、制造的效率和精度。
凸轮设计加工的应用，对我国的中小机械加工企业有着重要的意义三.加工的方法1.圆柱凸轮的加工方法圆柱凸轮廓面的加工方式，按使用刀具与滚子几何参数的关系可分为等价法和非等价法(有的学者称之为等径法和非等径法，将非等价法称为单侧面加工法)。
圆柱凸轮加工工艺及数控编程
摘要机械产品正沿着两个方向发展：一是大型化、自动化、精密化、高速化和成套化，二是小型化、多功能、结构简单、使用可靠和成本低廉。
在此发展进程中，各种各样的自动机械占有令人瞩目的重要地位。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
本文针对圆柱凸轮的特点，并结合五轴高速铣削加工技术，对圆柱凸轮的造型，加工工艺，CAM编程以及后置处理均进行了探讨研究，来提高圆柱凸轮加工质量。
关键词：圆柱凸轮；五轴数控加工；高速铣削加工技术AbstractMechanical products along two directions: one is the large-scale, precision, automation, high speed and complete, two is miniaturization, multifunction, simple structure, reliable use and low cost. In the course of development, the important position of various automatic machinery occupies a great. In cam mechanism as the core, has developed the automatic mechanical thousands of high efficiency, small, simple, precise and cheap, in all walks of life.Based on the characteristics of globoid indexing cam, and the combination of processing technology of five axis high-speed milling, the cam shape, processing technology, CAM programming and post processing were conducted a study, to improve the processing quality of the globoidal cam.Keywords: globoidal cam; five axis NC machining; high-speed milling technology目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (1)图表目录............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
写出圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片
写出圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片圆柱立体凸轮是一种重要的机械零件，常用于各种机械设备中，特别是在汽车和机床中。
下面是圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺过程卡片：1.工艺基本信息：-工件名称：圆柱立体凸轮-工艺编程方式：四轴加工编程-材料：根据具体工件要求选择合适材料-精度要求：根据实际情况确定2.工艺设备：-数控机床：根据工件尺寸和复杂度选择合适的数控机床，具备四轴控制功能-刀具：根据工件的轮廓和加工要求选择合适的刀具-量具：测量工件尺寸的量具3.工艺流程：-设计凸轮的三维模型：使用CAD软件设计凸轮的三维模型，包括凸轮的轮廓和各个加工特征，如孔、槽等。
-安装工件和夹具：将工件固定在数控机床上，并使用合适的夹具确保工件的稳定和位置精确。
-刀具路径规划：根据凸轮的三维模型，使用CAM软件生成刀具路径，确定每个轴的移动轨迹和切削点，以及切削深度和切削速度等参数。
-编写加工程序：根据刀具路径，编写加工程序，包括每个轴的坐标运动和刀具的进给速度等指令。
-调试和验证：运行加工程序，调试机床和刀具的运动轨迹，确保切削点和切削深度的准确性。
-加工工艺参数调整：根据实际加工情况，调整加工工艺参数，如切削深度、切削速度等，以保证工件质量和加工效率。
-检测和测量：使用量具对加工后的工件进行检测和测量，确认工件尺寸和形状是否符合要求。
-完成加工：加工并完成工件。
4.工艺注意事项：-选择合适的刀具和切削参数，以保证切削质量和加工效率。
-在加工过程中，要注意切削力和切削温度的控制，以避免对工件和刀具产生不利影响。
-在加工过程中，要保持工件和刀具的稳定性，避免振动和松动。
-在加工之前，要对机床和工件进行良好的清洁和保养，以确保加工的准确性和质量。
通过以上工艺过程卡片，可以清晰地组织和管理圆柱立体凸轮四轴加工编程的工艺流程，确保工件的精度和质量，并提高加工效率。
圆柱凸轮加工方法及应用
西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）圆柱凸轮加工方法及应用年 级：2005级学 号：20055355姓 名：商飞专 业：制造工程指导老师：彭新宇2009年6月院 系 机械工程学院 专 业 制造工程 年 级 2005级 姓 名 商飞题 目 圆柱凸轮加工方法及应用指导教师评 语指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人 (签章) 成 绩答辩委员会主任 (签章)年 月 日毕业设计（论文）任务书班级 2005制造工程一班学生姓名商飞学号 20055355发题日期：2009 年 3 月 5 日完成日期：2009年 6 月 15 日 题目圆柱凸轮加工方法及应用1、本论文的目的、意义空间凸轮是空间凸轮机构中的关键零件，其传统方法加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高。
本文研究了采用CAD/CAM技术采用数控机床进行空间凸轮加工的方法。
讨论整个加工工艺过程的决策。
并采用UG/CAM技术针对具体凸轮的重要加工工序完成了加工程序和刀路仿真，并针对该重要工序设计夹具。
通过对本课题的研究，能让学生深刻理解当前进行此类产品进行加工工艺决策的理论，有助于将其在几年大学所学习知识与实践结合并得到综合运用。
使其初步具备从事技术和科研工作的能力。
2、学生应完成的任务收集并吸收关于此类产品的加工工艺决策理论的资料，深刻理解基于CAD/CAM的数控编程技术，将二者有机的结合在一起并运用于空间凸轮重要工序的加工程序编制并设计夹具（提供NC程序及电子或纸质夹具图）。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分 收集资料，吸收消化 ( 3周)第二部分 确定技术路线，整理论文思路 (1 周)第三部分 完成论文初稿 ( 6周)第四部分 修改论文 ( 1周)第五部分 定稿及其他 ( 1周)评阅及答辩 ( 周)备 注指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘要圆柱凸轮机构是一种用于高速间歇分度的空间凸轮机构，圆柱凸轮轮廓面与分度盘上均布的圆柱滚子共轭啮合。