专利名称：一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮的加工方法，特别是一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法。
背景技术：
弧面分度凸轮机构由输入轴上的凸轮工作廓面实现分度盘转位和定位，可将输入的连续回转运动转化为输出的间歇回转运动。它是工作性能优良的一种间歇转位机构，广泛应用于各种自动机械中。由于加工制造难度较大，因而弧面分度凸轮机构的加工技术一直是受人重视的重要研究问题。
弧面分度凸轮机构加工制造的关键是凸轮工作廓面的加工，通常是在具有双回转坐标的数控机床采用范成法进行加工。加工时，凸轮体做匀速回转运动，刀具再现从动件的运动规律，刀具回转中心和凸轮回转中心的距离等于机构的理论中心距，精加工时刀具的半径等于机构中从动件滚子的半径，这样理论上就可以无误差地加工出凸轮的轮廓面。采用此传统的范成法加工弧面分度凸轮的一个弊端是，凸轮的凹槽两侧同时参加铣削，一侧为顺铣，另一侧为逆铣，使得加工后廓面质量差。针对此问题，有通过刀具半径补偿的方式来实现凸轮单侧面加工的，但是这种加工方式具有理论误差；有通过把凸轮廓面当作自由曲面来处理，采用球面铣刀进行点位加工的，这种加工方式属于点位加工方式，没有考虑凸轮廓面的包络性质，加工质量差，加工效率低；有通过两重包络加工方式实现凸轮的单侧面加工的，这种加工方式有方法误差，加工效率也不高。
基于以上分析，对弧面分度凸轮的加工工艺进行进一步的研究，以提高其加工精度和加工效率，依然具有重要的理论意义和实际价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，对单头凸脊式弧面分度凸轮工作廓面普通范成法加工方法进行改进，提供一种新的性能好、加工精度高的弧面分度凸轮工作廓面精加工方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，其特点是，通过对普通范成法加工的刀具轨迹进行修正来加工弧面分度凸轮工作廓面，将弧面分度凸轮分度段的工作廓面分为1L、2R、2L和3R四段进行加工，方法如下(1)加工1L段时，当θi＜＝θ1jh时，不进行刀具轨迹修正，加工刀具轨迹与普通范成法加工刀具轨迹相同；当θi＞θ1jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(1L)，Δφixiu(1L)采用以下公式进行计算Δφixiu(1L)＝φi-φixiu(1L)＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ1jh)/θf)*Δφfxiu(2)加工2R段时，当θi＜＝θ2Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＞θ2Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2R)，Δφixiu(2R)采用以下公式进行计算Δφixiu(2R)＝φixiu(2R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ2Rxiu)/θf)*Δφfxiu(3)加工2L段时，当θi＞＝θ2jh时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ2jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2L)，Δφixiu(2L)采用以下公式进行计算Δφixiu(2L)＝φi-φixiu(2L)＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ2jh)/θf))*Δφfxiu(4)加工3R段时，当θi＞＝θ3Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ3Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(3R)，Δφixiu(3R)采用以下公式进行计算Δφixiu(3R)＝φixiu(3R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ3Rxiu)/θf))*Δφfxiu在上述计算公式中，θ3Rxiu≤θ2Rxiu＜θ2jh≤θ1jhφi为滚子角位移；φixiu(1L)为1L段刀具轨迹修正后刀具角位移；Sxiu为刀具轨迹修正用运动规律无因次位移；Δφfxiu为一个凸轮分度周期内刀具摆角最大修正量；Sbiao为起始点处位移和速度连续的运动规律无因次位移；θi为凸轮角位移；θ1jh为1L面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；θf为凸轮分度期转角；φixiu(2R)为2R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2Rxiu为2R面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；φixiu(2L)为2L段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2jh为2L面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；φixiu(3R)为3R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ3Rxiu为3R面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；此处，有关角度的单位均为度。
本发明一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，其最佳应用方式是，根据加工方法的刀具轨迹计算公式，用计算机程序计算出相应的刀具轨迹，再生成NC代码，输入数控机床实现弧面分度凸轮工作廓面的精加工。
由弧面分度凸轮的范成法加工基本原理可知，从动盘与凸轮的角位移运动关系，即凸轮运动规律中的位移曲线，等价于刀具与工件的加工坐标关系，即刀具运动轨迹。因而，可以通过运动规律位移曲线来分析刀具轨迹的修正问题。在此，为了研究问题的方便，不妨将所分析的四段工作廓面扩展至整个凸轮分度周期来考虑。
由于定位段的凸轮廓面不修形，故可将单头凸脊式弧面分度凸轮分度段的工作轮廓面分为四段，分析各段的加工刀具轨迹修正情况。所述的四段分别为1L、2R、2L和3R段，这四段的定义如下从凸轮轴的右侧看凸轮轴按逆时针旋转，在这种状态下，从凸轮的正面看，当凸轮开始进入分度状态后凸脊的右面为1L段，左面为2R段，当凸轮结束分度状态前凸脊的右面为2L段，左面为3R段，详见图1中的1L、2R、2L和3R段的标引。
对于低速运动情况的凸轮机构，从动盘的惯性力小于负载及摩擦力，2R和3R段不起啮合传动作用。另外，对低速运动的机构的稳定性也要求不高。对刀具轨迹修正时，可对2R段和3R段的整个凸轮廓面进行修形，而对1L和2L段的不必起啮合作用的部分凸轮廓面进行修形，并进行相应的刀具轨迹修正。
而本发明要解决的是高速运动情况下，单头凸脊式弧面分度凸轮工作廓面的加工问题。在高速运动情况下，在凸轮机构的加速段，惯性力与负载及摩擦阻力同向，凸轮廓面起到啮合推动从动盘的作用；但是在减速段，惯性力与负载及摩擦阻力反向，若速度大到一定程度，则会出现惯性力大于负载及摩擦阻力的情况，这样的话，凸轮将失去推动从动盘的作用，而是起到以其轮廓面来限制转盘运动，并达到使从动盘按照给定的运动规律进行减速运动的作用。另外，对于高速运动的弧面分度凸轮机构而言，除了要保证啮合运动严格按照凸轮机构的运动规律进行，而且要使得凸轮机构具有足够的防止冲击和振动的能力，即需要考虑限位问题。为此，在对普通范成法加工的刀具进行修正时，既需要使得凸轮机构滚子啮合传动相互衔接，又需要使得在凸轮分度段的限位始终得到有效的保证。对刀具轨迹修正时，是对1L/2R段的尾部以及2L/3R段的开始部分进行修形，并进行相应的刀具轨迹修正。
1.刀具轨迹修正计算1)1L段刀具轨迹修正当凸轮由定位段旋转进入分度段时，1L面起啮合推动作用推动从动盘进行分度运动。为了使滚子啮合传动相互衔接，凸轮转动到一定角度之后，其它工作廓面进入啮合状态，1L面退出啮合状态。对1L面尾段进行修形，而对1L面的啮合段的设计和加工需要严格按照凸轮机构的运动规律进行。修正后，轮廓表面与滚子表面之间有一段间隙，加工时，是让刀具在凸轮标准运动规律的基础上向工作凸脊实体侧多摆动一个角度，从而将这一段的凸脊多削掉一部分，实现此段轮廓面的修形的。当然，为了使得曲面光滑，以及运动平稳，应该使得修行段与未修行段的光滑连接。未考虑滚子起始位置角φ0时的刀具轨迹修正示意图见图2。
图2中，θi为凸轮角位移(°)；θf为凸轮分度期转角(°)；φf为转盘分度期转角(°)；φi为滚子角位移(°)(对应图中的实线)、φixiu刀具轨迹修正后刀具角位移(°)(对应图中的虚线)；Δφixiu为凸轮分度期每个时刻(凸轮每个转角处)对应的刀具摆角修正量(°)；θ1jh为1L面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角(°)；θ2jh为2L面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角(°)；θ2Rxiu为2R面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角(°)；θ3Rxiu为3R面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角(°)。
当θi＜＝θ1jh时，为了保证凸轮机构的运动规律，不进行刀具轨迹修正，此段的刀具轨迹等价于滚子轨迹。
滚子轨迹按标准运动规律进行计算，公式如下φi＝S*φf(1)φ＝φ0+φi(2)式中S——凸轮机构分度段从动件运动规律无因次位移φ——滚子的位置角(°)φ0——滚子起始位置角(°)对于1L，φ0＝φz/2，其中φz为滚子中心角(°)，在单头凸轮中等于φf。滚子的角位移，在开始分度时为0，在分度期结束时为φf。
公式(1)、(2)是传统范成法加工刀具轨迹计算公式。
当θi＞θ1jh时，进行刀具轨迹修正，为了保证修形段与没有进行修形段的光滑连接，刀具轨迹修正公式为Δφixiu(1L)＝φi-φixiu(1L)＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ1jh)/θf)*Δφfxiu(3)φixiu(1L)＝φi-Δφixiu(1L) (4)φxiu＝φ0+φixiu(5)式中Sxiu——刀具轨迹修正用运动规律无因次位移Δφfxiu——一个凸轮分度周期内刀具摆角最大修正量(°)Sbiao——为起始点处位移和速度连续的运动规律无因次位移，比如改进正弦加速度、改进等速等φxiu——刀具轨迹修正后的刀具位置角(°)公式(3)、(4)、(5)是改进范成法加工1L段尾部的刀具轨迹计算公式。
2)2R段刀具轨迹修正当凸轮机构处于加速段时，2R段不起啮合推动作用，但考虑到对于高速凸轮机构，需保证机构的运动平稳性、增加机构抵抗冲击和振动的能力，因而对2R段的开始部分不进行修行，使其发挥限位面的作用。对其尾部进行修行，以实现范成法的单侧面加工，并且改善机构的啮合特性。
2R段刀具轨迹修正分析如附图2所示，2R段的刀具轨迹修正计算公式为当θi＜＝θ2Rxiu时，不进行刀具轨迹修正，按公式(1)、(2)计算刀具轨迹，此处，对于2R，φ0＝-φz/2。
当θi＞θ2Rxiu时，进行刀具轨迹修正，相应地将公式(3)、(4)调整为下两式Δφixiu(2R)＝φixiu(2R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ2Rxiu)/θf)*Δφfxiu(6)φixiu(2R)＝φi+Δφixiu(2R)(7)3)2L段刀具轨迹修正上面，分析了1L和2R段加工刀具轨迹的修正问题，下面再来分析2L和3R段的加工刀具轨迹的修正问题。一般而言，1L/2R段工作于凸轮机构的加速段，而2L/3R段在凸轮机构的减速段工作。在减速段时，惯性力与负载及摩擦阻力反向，若速度大到一定程度，则会出现惯性力大于负载及摩擦阻力的情况，这样的话，凸轮将失去推动从动盘的作用，而是起到以其轮廓面来限制转盘运动，并达到使从动盘按照给定的运动规律进行减速运动的作用。
2L段刀具轨迹修正分析如附图2所示，求解刀具轨迹修正计算公式的过程与1L段类似。2L段的刀具轨迹修正计算公式为当θi＞＝θ2jh时，不进行刀具轨迹修正，按公式(1)、(2)计算刀具轨迹，此处，对于2L，φ0＝-φz/2。
当θi＜θ2jh时，进行刀具轨迹修正，将公式(3)、(4)调整为下式
Δφixiu(2L)＝φi-φixiu(2L)＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ2jh)/θf))*Δφfxiu(8)φixiu(2L)＝φi-Δφixiu(2L) (9)4)3R段刀具轨迹修正3R段刀具轨迹修正分析如附图2所示，3R段的刀具轨迹修正计算公式为当θi＞＝θ3Rxiu时，不进行刀具轨迹修正，按公式(1)、(2)计算刀具轨迹，此处，对于3R，φ0＝-3φz/2。
当θi＜θ3Rxiu时，进行刀具轨迹修正，将公式(3)、(4)调整为下式Δφixiu(3R)＝φixiu(3R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ3Rxiu)/θf))*Δφfxiu(10)φixiu(3R)＝φi+Δφixiu(3R) (11)2.刀具轨迹修正区间的确定本套单头凸脊式弧面分度凸轮工作廓面的精加工方法，在凸轮分度段的啮合受力面和限位面始终得到保证的前提下，通过对普通范成法加工刀具轨迹进行修正，可提高凸轮机构的啮合传动特性，并在整个凸轮工作廓面上实现范成法的单侧面加工。对各个轮廓面的修行区间有如下要求保证啮合传动及限位防振相互衔接的条件为公式(12)、(13)θ1jh＞＝θ2jh(12)θ2Rxiu＞＝θ3Rxiu(13)实现单侧面加工的条件为公式(14)θ2Rxiu＜θ2jh(14)此套刀具轨迹修正方案的特点是，在实现范成法的单侧面加工同时，既使得凸轮机构滚子啮合传动相互衔接，又使得在凸轮分度段的限位始终得到有效的保证。修形加工后凸轮的啮合特性提高了，动态特性改善了，控制横越冲击的能力也加强了。适合于高速运动弧面分度凸轮的修形加工。
在进行刀具轨迹修正时，既要严格保证主要啮合传动受力面，严格按照凸轮机构运动规律进行加工，保证凸轮机构按设计的运动规律运动；又要保证辅助限位面，对其也按照凸轮机构所设计的运动规律进行加工，从而使得凸轮机构具有一定的运动平稳性以及控制冲击和振动的能力。当然，对普通范成法加工的刀具轨迹进行修正的目的是，通过改善凸轮机构的啮合传动特性，并且实现范成法的单侧面加工，提高弧面分度凸轮工作廓面精加工的加工质量。为此需要根据凸轮机构的实际运动情况，对刀具轨迹进行修正。通常可以采用的刀具轨迹修正方式如图2所示，对1L/2R段的结束部分加工刀具轨迹进行修正，而对2L/3R段的开始部分加工刀具轨迹进行修正。在进行刀具轨迹修正时，应注意修形段与未修形段的光滑过渡。
本发明在数控机床上很容易实现，与普通范成法加工方法相比，唯一不同的是部分刀具轨迹不同。根据本加工方法的刀具轨迹计算公式，编写程序计算出相应的刀具轨迹，再生成NC代码，输入数控机床就可以实现弧面分度凸轮工作廓面的加工了。
如果单头凸脊式弧面分度凸轮分度段的四个轮廓面(1L、2R、2L、3R)都按标准的运动规律进行设计并加工，则由于各种误差的存在(滚子的加工误差、滚子在从动盘上的安装误差、凸轮廓面的加工误差、凸轮轴的加工误差等)，在凸轮机构啮合传动过程中，很有可能发生啮合干涉，影响凸轮机构的正常工作。另外，通过凸轮机构的运动分析，发现在分度段的啮合传动过程中，四个轮廓面只需在其部分区段真正起啮合传动作用。而不必起啮合传动作用的部分在凸轮机构中只起辅助的几何封闭作用或辅助限位作用。因此，本发明对普通范成法加工方法进行改进，进而达到对弧面分度凸轮的工作轮廓面进行必要的修形，有利于防止滚子和凸轮轮廓之间的啮合干涉；有利于让啮合传动特性较好的区段(压力角较小)起主要啮合传动作用；还有利于提高凸轮等价加工方式的加工质量，对刀具轨迹进行修正，在使用等价刀具进行精加工时，有利于改善其在等价刀具的两侧，一侧为顺铣、一侧为逆铣的不利加工现象。
图1为弧面分度凸轮机构结构示意图。
图2为1L、2R、2L和3R段刀具轨迹修正示意图。
具体实施例方式
实施例1。参照图1、图2。一种单头凸脊式弧面分度凸轮工作廓面精加工方法，通过对普通范成法加工的刀具轨迹进行修正来加工弧面分度凸轮廓面，将弧面分度凸轮分度段的工作廓面分为1L、2R、2L和3R四段进行加工，方法如下(1)加工1L段时，当θi＜＝θ1jh时，不进行刀具轨迹修正，加工刀具轨迹与普通范成法加工刀具轨迹相同；当θi＞θ1jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(1L)，Δφixiu(1L)采用以下公式进行计算Δφixiu(1L)＝φi-φixiu(1L)＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ1jh)/θf)*Δφfxiu(2)加工2R段时，当θi＜＝θ2Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＞θ2Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2R)，Δφixiu(2R)采用以下公式进行计算Δφixiu(2R)＝φixiu(2R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ2Rxiu)/θf)*Δφfxiu(3)加工2L段时，当θi＞＝θ2jh时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ2jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2L)，Δφixiu(2L)采用以下公式进行计算Δφixiu(2L)＝φi-φixiu(2L)＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ2jh)/θf))*Δφfxiu(4)加工3R段时，当θi＞＝θ3Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ2Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(3R)，Δφixiu(3R)采用以下公式进行计算Δφixiu(3R)＝φixiu(3R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ3Rxiu)/θf))*Δφfxiu在上述计算公式中，θ3Rxiu≤θ2Rxiu＜θ2jh≤θ1jhφi为滚子角位移；φixiu(1L)为1L段刀具轨迹修正后刀具角位移；Sxiu为刀具轨迹修正用运动规律无因次位移；Δφfxiu为一个凸轮分度周期内刀具摆角最大修正量；Sbiao为起始点处位移和速度连续的运动规律无因次位移；θi为凸轮角位移；θ1jh为1L面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；θf为凸轮分度期转角；φixiu(2R)为2R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2Rxiu为2R面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；φixiu(2L)为2L段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2jh为2L面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；φixiu(3R)为3R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ3Rxiu为3R面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；此处，有关角度的单位均为度。
实施例2。根据实施例1所示的加工方法，按加工方法的刀具轨迹计算公式，用计算机程序计算出相应的刀具轨迹，再生成NC代码，输入数控机床实现单头凸脊式弧面分度凸轮工作廓面的精加工。对数控机床的选择要求与普通的范成法加工方法一样；数控机床的调整、装夹方式与普通的范成法加工方法相同；刀具的走刀与普通的范成法加工方法一样；先进行弧面分度凸轮工作廓面的粗加工，粗加工时所用的刀具尺寸小于滚子尺寸，刀具模仿滚子，按凸轮机构的运动规律运动。半精加工、精加工弧面分度凸轮工作廓面时，刀具按实施例1所述的加工方法的刀具轨迹进行运动，加工时，先加工主要起辅助限位、几何封闭作用的某一侧面，后加工主要起啮合传动作用的另一侧面。可选用改进正弦加速度、改进等速、正弦加速度等在起始点处位移和速度连续的运动规律作为Sbiao。一个凸轮分度周期内刀具摆角最大修正量Δφfxiu可根据实际的弧面分度凸轮机构选取，原则是在保证凸轮机构正常工作情况下，尽量取大值以改善弧面分度凸轮工作廓面的加工工艺性。
实施例3。一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，弧面分度凸轮机构基本参数凸轮分度期转角为120度、转盘滚子数为8、中心距为180mm、滚子半径为22mm、滚子宽度为24mm、转盘节圆半径为84mm、凸轮宽度为96mm、左旋、转盘分度期运动规律为改进正弦加速度、凸轮转速为1000r/min、刀具轨迹修正用运动规律Sbiao为正弦加速度、一个分度周期内刀具摆角最大修正量为20度。本发明加工方法刀具轨迹计算如下表θ3Rxiu(56)≤θ2Rxiu(58)＜θ2jh(62)≤θ1jh(64)<p>
表1结果表明，同样操作条件下，板式填料层结构有利于废气污染物的去除，四层“塔板”生物过滤塔单位填料污染负荷最高(平均152g/m3.h)。另外，养分喷淋强度相同情况下，“板式结构”生物过滤塔总压降与单体填料结构基本相同。
实施例2本发明的实施方案和工作原理为含H2S 0.175～0.228g/m3废气的板式生物过滤处理工艺，空床气速0.05m/s，空床停留时间20s，填料层温度25～30℃，液相pH值范围3.0～4.0(微生物优势菌为氧化硫杆菌属，生物膜载体填料为塑料扁三角)。塔体内径均为800mm，生物膜载体填料仍按一层(厚度1.0m)、两层(厚度各500mm)、四层(厚度各250mm)三种方式放置，养分与H2S废气逆向接触，养分喷淋强度控制一样，即20L/m2.h，如图2所示。废气处理结果见表2。
表2H2S废气处理结果
权利要求
1.一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，其特征在于，通过对普通范成法加工的刀具轨迹进行修正来加工弧面分度凸轮廓面，将弧面分度凸轮分度段的工作廓面分为1L、2R、2L和3R四段进行加工，方法如下(1)加工1L段时，当θi＜＝θ1jh时，不进行刀具轨迹修正，加工刀具轨迹与普通范成法加工刀具轨迹相同；当θi＞θ1jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(1L)，Δφixiu(1L)采用以下公式进行计算Δφixiu(1L)＝φi-φixiu(1L)＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ1jh)/θf)*Δφfxiu(2)加工2R段时，当θi＜＝θ2Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＞θ2Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2R)，Δφixiu(2R)采用以下公式进行计算Δφixiu(2R)＝φixiu(2R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝Sbiao((θi-θ2Rxiu)/θf)*Δφfxiu(3)加工2L段时，当θi＞＝θ2jh时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ2jh时，进行刀具轨迹修正，刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(2L)，Δφixiu(2L)采用以下公式进行计算Δφixiu(2L)＝φi-φixiu(2L)＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ2jh)/θf))*Δφfxiu(4)加工3R段时，当θi＞＝θ3Rxiu时，不进行刀具轨迹修正；当θi＜θ3Rxiu时，进行刀具轨迹修正，修正方法是使刀具轨迹在普通范成法加工刀具轨迹的基础上，向凸轮廓面实体侧多摆动一个角度Δφixiu(3R)，Δφixiu(3R)采用以下公式进行计算Δφixiu(3R)＝φixiu(3R)-φi＝Sxiu*Δφfxiu＝(1-Sbiao((θi+θf-θ3Rxiu)/θf))*Δφfxiu在上述计算公式中，θ3Rxiu≤θ2Rxiu＜θ2jh≤θ1jhφi为滚子角位移；φixiu(1L)为1L段刀具轨迹修正后刀具角位移；Sxiu为刀具轨迹修正用运动规律无因次位移；Δφfxiu为一个凸轮分度周期内刀具摆角最大修正量；Sbiao为起始点处位移和速度连续的运动规律无因次位移；θi为凸轮角位移；θ1jh为1L面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；θf为凸轮分度期转角；φixiu(2R)为2R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2Rxiu为2R面修形后，滚子退出啮合终止点凸轮转角；φixiu(2L)为2L段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ2jh为2L面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；φixiu(3R)为3R段刀具轨迹修正后刀具角位移；θ3Rxiu为3R面修形后，滚子进入啮合开始点凸轮转角；此处，有关角度的单位均为度。
2.根据权利要求1所述的一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，其特征在于，根据加工方法的刀具轨迹计算公式，用计算机程序计算出相应的刀具轨迹，再生成NC代码，输入数控机床实现弧面分度凸轮工作廓面的精加工。
全文摘要
一种单头凸脊式弧面分度凸轮廓面精加工方法，其特征在于，通过对普通范成法加工的刀具轨迹进行修正来加工弧面分度凸轮工作廓面，将弧面分度凸轮分度段的工作廓面分为1L、2R、2L和3R四段，对其加工刀具轨迹进行修正分析，给出刀具轨迹修正计算公式。本发明对普通范成法加工方法进行改进，进而达到对弧面分度凸轮的工作轮廓面进行必要的修形，有利于防止滚子和凸轮轮廓面之间的啮合干涉；有利于让啮合传动特性较好的区段(压力角较小)起主要啮合传动作用；还有利于提高凸轮等价加工方式的加工质量，对刀具轨迹进行修正，在使用等价刀具进行精加工时，有利于改善其在等价刀具的两侧，一侧为顺铣、一侧为逆铣的不利加工现象。
文档编号G05B19/18GK1864920SQ20061008812
公开日2006年11月22日 申请日期2006年6月26日 优先权日2006年6月26日
发明者唐学飞 申请人:淮海工学院