自动车床凸轮设计详细教程(5)

2019-04-13 20:25

1∶1(刀具和凸轮的运转相同),4,5号刀具台则变成1∶2(刀具的运转是凸轮运转的1/2),根据情况调整杆比稍微变更也是可以的. 附件的杆比,除了特别的部品外一般为1∶1.

主轴台 HS 1:1~1:3 天平刀架 NO。1 1:3 天平刀架 NO。2 1:3 VT刀架 NO。3 1:1 VT刀架 NO。4 1:2 VT刀架 NO。5 1:2

5. 原材料的选择

为了高效率地使用自动机床,原材料的选定是极为重要的.原材料的好坏支配着产品的精度、加工秒时、用具的寿命.自动机床部品的量产中必须首先研究加工部品的被削性和原材料精度.

为了保持良好的产品精度,原材料精度最好按下表的基准来选定.材料径为0.005~0.02,根据制造商不同而不同.该公司材料径精度为-0.005. 制品类别/材料胫 1~3 3~6 6~10 精密部品 0~-0.007 0~-0.008 0~-0.009 一般部品 0~-0.014 0~-0.018 0~-0.022

2. 凸 轮 的 种 类 1. 凸轮的安装位置

(1) 使用2个同种凸轮时,从靠近蜗轮开始分1.2(如H1,H2).

(2) (图5)的附件凸轮为一例,使用其他附件的情况, 当然由不同的凸轮来变更.

(3) 板凸轮的划线以轴承为界,左边的凸轮在左边描,右边的凸轮在右边描. (4) 在靠近中央部凸轮上安装装卸用的槽(打开).

(5) 凸轮的材质富有耐磨耗性,使用特殊高级铸铁以及浸硫窒化处理.并且也进行SUj2和淬火等试验.

2. 凸轮的形状和尺寸

限定为以下3种类,3轴用(YWBB)的环形凸轮仅一个特别形状.如图6 KF--- 板凸轮--- 空白处不打开加工 KR--- 环凸轮--- 切割使用一部分 KB--- 碗凸轮

板凸轮 环凸轮 碗凸轮 3.凸轮的划线

为了刀具按照计算正确地旋转,凸轮的划线必须依照图7的表.为此预备凸轮划线装置作为特殊附属品.并且附件的横向运转用凸轮和前进后退用环形凸轮等不需要精确运转的, 不用圆弧直线划线更好.如图8

设计凸轮时,想刀具台在停止位置为水平的话,以95mm为天平刀架凸轮的平均径.并且对于比较短的轴方向精度严格的产品,主轴凸轮的平均径选100mm左右更好.(参照4的第5项).

3. 不 切 削 运 转

1. 凸轮上升

为了提高生产量,不切削凸轮的伸出最好尽可能快速倾斜,缩小角度α.另一方面,为了减少向上压力的损失, 必须缓慢倾斜减小角度β。如图9

这个思考方法虽然互相矛盾,但在实际的凸轮设计中,最小角度α.在表5~表12中。并且,以直接形状表现了所要的凸轮上升的样板在图11~图13中显示. <例>

生产量3个/分(凸轮轴3r.p.m)

让主轴台迅速前进5mm,但杠杆比例为1∶2, 凸轮以70 mm为半径.主轴台前进5 mm凸轮要上升10 mm,所以如表5要求角度为9°.并且使用样板(图10)来描的话,同样要求角度为9°规定这个9°是以等速曲线连接,但实际上依照样板或者以此相近的圆弧更好.

3. 凸轮的下降

凸轮在下降的时候,常用弹簧向凸轮面压.因此为了减少下降所需要的时间,超过界限角度缩小α的话,顶尖就不依照凸轮面落下.这在凸轮旋转速度快,顶尖的下降运动赶不上凸轮的情况下也是一样的.

此限界角度大体以顶尖的角度θ决定,但要尽量避免为限界角度,顶尖和凸轮面之间要预先留5°~8°的空余.如图11 表5~表12中显示了α角的数值.b<

自动车床走芯机凸轮设计(一)

自动车床,以其无可替代的加工手段的优势,正在为越来越多的厂家所青睐。而自动车床 使用的凸轮的设计,则成为使用此类机床的厂家所必须要掌握的一门技术。自动车床凸轮的设 计,即编写凸轮调整卡,对于不了解其本来面貌的人来讲,神秘、深奥;当对它有了稍微粗浅 了解的人 ,又会觉得不过如此而已,稍学即会。其实,此项技术和其他任何门类的技术一样,“会易精难”。依据机床说明书的提示来编写完成的凸轮设计调整卡,不一定是好的设计作品。一个优秀的设计作品,包括以下内容:一,合理的工步编排。二,合理的设定走刀量。三,能 得出较高的生产率。此外,还应在制造凸轮、调整机床时易于操作。 也可以这样说,要想作出一件比较优秀的设计作品,前提是能够深刻体味各个设计步骤的 实质性的意义。只有这样才能做到,你的设计作品与机床说明书中提示的方法相比较,不只是 形似,而是神似,甚至比其更优秀。 考核一个设计作品的优劣,最重要的标准是其最后得出的生产率的高低;生产率的高低, 取决于工作角度总和的大小;而工作角度总和的大小,则取决于工步编排得是否合理。由此看 来,合理的编排工步,在整个设计过程中,具有着相当重要的作用。要想做好工步编排 ,一 是要有相当时间的工作经验的积累;二是要有丰富的想象力,这一点尤其重要。 一、生产率是怎样计算的 作为投资人,都希望在尽可能短的时间内,得到尽可能高的效益;作为生产过程的组织者,都希望机床能生产数量和品种都尽可能多的产品,以缓解交货期代来的时间压力;作为操作工,都希望机床能够优质高产,以获得较高的收入。所以说,希望优质高产是所有与机床有关联的 人的共同愿望。那麽,现在就分析一下下面的这个公式,就可以知道机床的生产率究竟是怎样 形成的了。 N 不难看出,这是一个多元一次分式方程式。在这一公式里, A=———————— 函括了整个设计过程的全部计算内容。 Σn工÷Σa工×360° 式中: A=生产率 单位=件/分 N=主轴转数 单位=转/分 n工=某切削工步工作时的主轴转数 α工=某切削工步工作时占用的角度 ∑: 希腊字母。表示在计算过程中某项数值的累计总和。 首先,介绍几个在设计中使用的专用名词: 工步—— 生产过程中每一个动作称做一个工步。 切削时主轴转数—— 完成某一切削工步时主轴转过的圈数。 工作角度—— 完成某一切削工步时所占用的角度。 在“车”加工中,无论使用的是哪种类型车床,在切削前都要先确定 :①主轴转数。②每 次进刀多少毫米(进刀深度)。③走刀时的速度(走刀量)。这就是平常所说的“切削三要素”。自动车加工时的主轴转数,是由被加工材料的种类和直径决定的。例:切削直径10毫米A3棒 料时(此钢种属低碳钢),根据说明书中切削速度表给出的数值,是60m/分。即: 60×1000 /(10×3.1416)≈1910(转) 据此,就可确定机床最接近此数值的主轴转数。 准确的选择主轴转数,是保持零件加工时工艺尺寸稳定的关键,这一点往往容易被忽略。 如果主轴转数过快,直接影响刀具的使用寿命;而主轴转数过慢,又会因切削速度不够而造成 加工的零件工艺尺寸不稳定、光洁度不高等等缺陷。其他类型的车床,在加工零件时,一般是 一次加工一个零件,每个部位可能会分若干次进刀,当尺寸发生变化时可随时采取措施。自动 车床就不同了,它一经启动,零件就会不断产出。主轴转数设定的准确与否,直接影响的就是、生产效率。也可以这样讲,当我们确定了所要生产的产品,也就同时确定了主轴转数。 综上所述,我们在进行凸轮设计时,可以把主轴转数N当作一个常量来设定;无疑, (Σn工/Σα工)×360°是一个变量。 N 设:(Σn工/Σα工)×360°=W。 公式则可成为为: A= —— W 根据数学的计算法则,A的值与W的值成反比。只有W的值尽可能的小,A的值才能尽 可能的大。 那么,怎样才能使W即(Σn工/Σα工)×360°的值尽可能的小呢? 二、设计公式的分析 在一篇凸轮设计调整卡中,工步编排得是否完美,直接影响着(Σn工÷Σα工)×360°值 的大小。也就是说,(Σn工÷Σα工)×360°的值,是编排完工步后计算的结果。前面提到,作 好工步编排,既需要相应的工作经验,更需要丰富的想象力。这一点,充分体显在凸轮设计开 始前,对每把刀所要加工的部位的设定上。合理的使用每一把刀,是使一件设计作品尽可能完 美的前提。本文后面有几篇范例,都是经工作实践检验证明是较为成功的作品,读者可作为设 计时的参考。下面只从计算的角度分析一下:怎样才能使(Σn工÷Σα工)×360°的值尽可能 的小。 Σn工 公式 :Σn工÷Σα工×360° = W 即:—————×360° = W Σα工 公式中 ① Σn工——累计切削工步主轴转数的总和。 n工 是完成某一切削工步时的主轴 转数,是根据公式 n工 = L / S 得来的。 其中:L= 刀具切削时的工作行程。(即实际加工尺 寸加0.2~0.5的提前量) S = 为被加工部位设定的走刀量,其值的大小可根据工艺要求的尺 寸精度,参照说明书中给的参数设定就行了。


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