数控技术应用于凸轮加工的分析

作者:本网编辑 文章来源:数控机床网 发布时间:2011-05-09
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数控机床通按所用进给伺服系统的类型分类,开环步进控制数控机床。轮片的升程起始角公差也需要注意控制,所以需要选择轮廓控制数控磨床。其中主运动轴转动轴为转动轴线,磨轮轴和轴的进给运动需要联动控制。凸轮年需求量约只左右。

综上所述,该凸轮形面金加工需要使用轴联动轮廓控制数控磨床双顶尖定中心孔以端面定位销需事先精加工控制凸轮轴升程转角磨轮根据转角趁行轴前进和后退运动同时进行向往复运动。

功率步进进进机彼传动动动盘霉件件电电电机机机机构构构构开环控制系统半闭环控制系统机床半闭环控制系统闭环控制数控机床图存坦油升程起始角,一嫂油升程结束角,一排气升程起始角,排气升程结束角。进气升程起始角,卜进气升程结束角,一过渡区,,排气乙轮片,卜进气凸轮片需要指出的是由于二伎术图纸中凸轮形面的形状是采用极坐标点包络的方式来描述并且点数也不密集,大约每度一点所以相对于相当高的轮廓尺寸和跳劝要求,在实际生产加工中不能直接输入这些点位进入数控程序由设备自身进行插补。这就要求生产技术部门先对该轮廓点进行密'七。一种比较好的解决方案是在软件中对点位进行密化。例如,使用样条曲线插补功能在公差范围内进行擂补。考虑到曲线在使用和生产过程中应尽量减小因凸轮升程变化产生的对挺杆滚轮和磨轮机构遥成力的冲击,样条应尽量设为阶以上的多样条插补选项。同时又因凸轮在侧面带有一个内凹轮廓。这种形状也被称作负曲率半径,用于优化对应阀门的开闭,以提高发动机功率且降低排放量,在插补选项时,需要和生产方综合考虑,互相协调以生产出最优质的产品。

通过计算和分析,本案中使用数控凸轮磨床加工凸轮轴比传统使用仿形凸轮轴磨床加工小批量凸轮生产在生产成本,生产导入周期和交期,产品精度等方面都有明显优势。

一生产成本缩减一般计算方法。该方法较为粗略。已知年需求为件,每件工时约小时,普通磨床市场价为元,时,磨床市场价为元小时通常为普通设备的倍,靠模一次性投资市场价需元。

数控加工总成本二元普通靠模加工总成本司"元经过专业数据计算,在产品需求量较小只的情况下,保守估计数控加工比靠模专机加工成本至少减少约一。并且随着生产的熟练化,以上每件平均工时会逐渐小于小时,那么意叭普数控加工相对靠模专机的成本还可以进一步缩减。

二生产导入周期和文期。使用靠模加工凸轮的试制路线通常为曲线数控编程一生产仿形凸轮一必要时手工修正一安装调试试生产一重新调整一正式生产,共步。而使用数控加工凸轮的试制路线通常为曲线数控编程试生产一重新调整一正式生产,共步。这样而使用数控加工设备就节省的多余步骤,压缩了生产导入周期和文期,底得了竞争力。

三产品加工精度。如果使用靠模,同时考虑该凸轮的大小和设备的最大行程,靠模的尺寸可以做到原凸轮的倍,那么公差值也可以放宽至倍。然而考虑到靠模与导轮配合误差和间隙,靠模的公差值宜为产品公差的左右。最终靠模本身的尺寸公差值必须为产品尺寸公差值的即土,才能稳定的保证产品质达标。按目前技术条件,对于回转半径的凸轮,也就是说靠模回转半径会大于,并且存在负曲率半径的情况下,加工靠模轮廓公差达到土十分困难。于是依靠本身精度不够的靠模生产的产品精度也就难以稳定达到土工。的技术要求。而数控加工依靠闭环反馈系统则能直接保证产品士的技术要求。

当然,用了数控设备在实际生产中还是需要结合自身加工状况大胆假设,小心求证才能生产出保质保量的产品。在本案实际生产中还遇到过这样一些细节问题。如图所示尽管凸轮表面粗糙度已经达到图纸技术要求切,但经过低倍放大之后表面发现弯曲状条纹。经表面探伤该位未发现明显显示,则初步认为材料因素影响较小。考虑到该条文形状和振动磨削方向一致,所以很有可能该痕迹是由于磨削造成。所以在后续的生产中调整了砂轮的粗细以及精加工中横向进给量,使得产品表面粗糙度稳定在了切叮以内,弯曲状条纹也没有再出现。

闭环控制系统另外按加工工艺方法数控可分为金属切削类数控机床,金属成型类数控机床,特种数控加工机床。数控按运动方式也可分为点位控制数控机床,点位直线控制机床,轮廓控制数控机床。凸轮是机械行业中较常见的零件,其轮廓比较复杂,在普通机床上很难保证加工精度,使用数控机床则可以稳定保证其加工精度。现以该产品的凸轮形面机加工为例简单分析数控机床在其生产加工中的应用和特点。

该凸轮采用低碳合金结构钢,表面渗碳硬化,形面硬度为,所以应使用磨削方式加工形面。如图,凸轮回转半径约,长度约,内孔约,两端侧有定位销孔位度,宜采用卧式两端中心项尖,拨杆带动的形式装夹定位。凸轮形面粗糙度要求相当高并且对中心的平行度和轮廓直线度小于微米,凸轮形面的面轮廓度公差小于士,这需要磨轮具有好的动静平衡,机床有好的刚度抗展性,同时采用往复磨削的形式能更好的保证平行度。

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