凸輪分割器的加工精度與誤差的來源
2021-09-11
凸輪分割器的加工精度與誤差來源，弧面分度凸輪是凸輪分割器的重要組件。與其它任 何零件一樣，弧面分度凸輪在加工過程中不可避免會產生誤差。
在實際加工過程中，影響弧面分度凸輪加工精度的因素很多，例如機床選擇，刀具的精度及其剛性，機床的調整與操作等等。由于影響因素很多，對引起凸輪廓面加工誤差的原因進行定性的分析非常困難。因此也無法采用適當?shù)拇胧┻M行補償。
盡管如此，我們仍然有必要對凸輪加工過程中的各項誤差進行分析與計算。在凸輪在加工過程中主要存在以下幾項誤差：
刀具擺角誤差，刀具半徑誤差，中心距誤差，兩軸線交錯角誤差，刀柄的彎曲變形等等。
凸輪分割器是一種高速高精度空間垂直軸傳動的分度機構。由美國人C.N.Neklutin于20世紀20年代發(fā)明的。凸輪工作曲面輪廓要求非常高，形狀復雜，加工制造難度大，但國外已經是成熟的技術，且多是在數(shù)控車床上采用范成法加工，并對我國存在技術封鎖。
國內對弧面分度凸輪加工方面的研究起步較晚。而且多限于普通弧面分度凸輪。高精度弧面分度凸輪的加工需要具有雙回轉坐標，且在空間位置有特定要求的數(shù)控設備來加工。目前從國內加工弧面凸輪專 用數(shù)控銑床的情況看，高精度弧面凸輪加工的專 用數(shù)控機床普遍存在一定的缺陷有待進一步發(fā)展和改造。
通過對已知的幾種加工方法分析與比較，提出了高精度弧面分度凸輪的精密加工方法??“范成法和兩重包絡法”相結合，采用高速銑削方法，改進走刀方式，以銑刀的側刃精加工凸輪廓面；編程了高精度弧面凸輪的加工工藝，生成刀具軌跡；結合機床對刀軌進行后處理工作，并建立虛擬機床，利用仿真技術對加工過程進行模擬驗證。為零件高精度加工提供了理論依據(jù)，節(jié)省了時間，提高了工作效率。
其次，從切削剪切變形和刀具離散化理論出發(fā)，推導出高速銑削條件下銑削力和切削速度的關系模型，并通過切削變形系數(shù)來修正模型中的剪切角計算公式。為切削力和切削功率的計算及其結構設計和電機選型提供了技術支持。
然后，通過對分割器弧面分度凸輪的工作原理，加工工藝和加工過程的分析，并應用模塊化思想，提出了分割器弧面凸輪加工平臺的立式和臥式兩種設計方案。經過對比分析，確定了采用臥式結構，五軸聯(lián)動，工件的回轉進給運動分別通過數(shù)控分度頭和回轉工作臺實現(xiàn)，并采用電主軸技術的CNC專 用銑床。
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