专利名称：三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法
技术领域：
本发明属于机械制造过程中自动定心夹具的设计技术领域，具体涉及三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法。
背景技术：
目前，国内自动定心夹具种类很多，其中本发明中介绍的三爪小滚子定心夹具是自动定心夹具中结构比较新颖的一种，尤其对与外径变化较大的轴类零件，具有很好的应用效果。三爪小滚子定心夹具虽然总体结构简单，但是其最重要部分的夹紧控制部分一直是夹具的难点，这也是限制三爪小滚子定心夹具广泛应用的主要原因之一，目前对于三爪小滚子定心夹具的控制方法有研究者提出液压控制和伺服控制，虽然这种控制方法在原理上可以做到没有误差，模拟中达到零误差的控制，但是这种控制方法的结构复杂，成本高昂，这大大限制了三爪小滚子定心夹具的应用。针对目前三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法存在的不足，本发明提出了针对该夹具的一种新型夹紧控制方法。
发明内容
为了解决上述问题本发明采用如下技术方案:一种三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法，其特征在于，其包括如下步骤:步骤I选取水平移动的凸轮作为本夹紧控制方法的载体，在夹具工作初始位置时，凸轮的一端与工件接触于接触点D，步骤2所述夹具采用以下方法设立:沿移动凸轮的轴线为中心线，在主剖面内建立铰支点A与铰支点A’且铰支点A与铰支点A’以中心线为对称，取摆杆a、摆杆b、摆杆a’与摆杆b’，将摆杆a的一端与摆杆b的一端固定连接且摆杆a的一端及摆杆b的一端与铰支点A转动连接,将摆杆a’的一端与摆杆b’的一端固定连接且摆杆a’的一端与摆杆b’的一端与铰支点A’转动连接，所述摆杆a与所述摆杆a’以中心线为对称，所述摆杆b与所述摆杆b’以中心线为对称，在所述摆杆a的另一端及所述摆杆a’的另一端分别设有滚子B及滚子B’，并且，滚子B与移动凸轮的一根控制线接触，滚子B’与移动凸轮的另一根控制线接触，所述摆杆b与所述摆杆b’分别与工件相切于切点C和切点C’，步骤3通过移动凸轮的轴向移动，将带动接触点D点运动，同时，经过凸轮的控制线带动摆杆a与摆杆b、摆杆a’与摆杆b’实现切点C和切点C’的运动，从而实现夹具对工件的三点定位夹紧，其中，步骤2及步骤3中所述的移动凸轮的控制线采用如下步骤得到:步骤(I)在主剖面内，以铰支点A为坐标原点，以移动凸轮的轴向作为X轴，建立XAY直角坐标系，且使移动凸轮位于XAY直角坐标系第一象限内，步骤(2)设定摆杆a的长度^、摆杆a与Y轴初始夹角a ^、铰支点A与工件圆心O之间的线段AO的长度及线段15与摆杆b的初始夹角β，
步骤(3)以滚子B的圆心为采样点，通过移动凸轮的轴向移动，使摆杆a发生转动的同时使摆杆a与Y轴的夹角α发生变化，每当摆杆a与Y轴的夹角α变化Θ且θ=0.5° 2。时，采集滚子B的圆心坐标(Xi, Yi),由此获得N个采样点，N为滚子B的采样数，N为正整数，且N值由不等式元
权利要求
1.一种三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I选取水平移动的凸轮作为本夹紧控制方法的载体，在夹具工作初始位置时，凸轮的一端与工件接触于接触点D， 步骤2所述夹具采用以下方法设立: 沿移动凸轮的轴线为中心线，在主剖面内建立铰支点A与铰支点A’且铰支点A与铰支点A’以中心线为对称，取摆杆a、摆杆b、摆杆a’与摆杆b’，将摆杆a的一端与摆杆b的一端固定连接且摆杆a的一端及摆杆b的一端与铰支点A转动连接，将摆杆a’的一端与摆杆b’的一端固定连接且摆杆a’的一端与摆杆b’的一端与铰支点A’转动连接，所述摆杆a与所述摆杆a’以中心线为对称，所述摆杆b与所述摆杆b’以中心线为对称，在所述摆杆a的另一端及所述摆杆a’的另一端分别设有滚子B及滚子B’，并且，滚子B与移动凸轮的一根控制线接触，滚子B’与移动凸轮的另一根控制线接触，所述摆杆b与所述摆杆b’分别与工件相切于切点C和切点C’， 步骤3通过移动凸轮的轴向移动，将带动接触点D点运动，同时，经过凸轮的控制线带动摆杆a与摆杆b、摆杆a’与摆杆b’实现切点C和切点C’的运动，从而实现夹具对工件的三点定位夹紧， 其中，步骤2及步骤3中所述的移动凸轮的控制线采用如下步骤得到: 步骤(1)在主剖面内，以铰支点A为坐标原点，以移动凸轮的轴向作为X轴，建立XAY直角坐标系，且使移动凸轮位于XAY直角坐标系第一象限内， 步骤(2)设定摆杆a的长度摆杆a与Y轴初始夹角a ^、铰支点A与工件圆心O之间的线段AO的长度及线 χ^5 1 摆杆b的初始夹角β， 步骤(3)以滚子B的曰L.、为采样点，通过移动凸轮的轴向移动，使摆杆a发生转动的同时使摆杆a与Y轴的夹角α发生变化，每当摆杆a与Y轴的夹角α变化Θ且Θ =0.5° 2。时，采集滚子B的圆心坐标(Xi, Yi),由此获得N个采样点，N为滚子B的采样数，N为正整数，且N值由不等式
全文摘要
本发明公开了一种三爪小滚子定心夹具的夹紧控制方法。其通过选取移动凸轮作为三爪小滚子定心夹具控制方法的载体，其工作原理是利用移动凸轮的轴向移动通过控制线实现夹具的夹紧工作；其中控制线通过下述求得建立分析坐标，以摆杆a与Y轴夹角的变化量作为采样步长，以滚子B的圆心处位置作为采样点，确定采样个数，并根据采样个数依次求得采样点中X和Y坐标，将上述得到采样点坐标导入MATLAB中进行样条曲线拟合，得到的样条曲线即为移动凸轮的控制线。该控制方法采用的是采样插值的求解方法，从而避免了大量的公式推导，且插值运算的部分由MATLAB软件进行程序化处理，因此人工参与量少，方法简便，快捷。
文档编号B23B31/24GK103111648SQ201310027780
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者汤文成, 徐楠楠, 徐冬, 黄辉祥 申请人:东南大学