自動車床凸輪設(shè)計教程

1、1.自動車床主要靠凸輪來控制加工過程，能否設(shè)計出一套好的凸輪，是體現(xiàn)自動車床師傅的技術(shù)高低的一個標(biāo)準(zhǔn)。凸輪設(shè)計計算的資料不多，在此，我將一些基本的凸輪計算方法送給大家。 凸輪是由一組或多組螺旋線組成的，這是一種端面螺旋線，又稱阿基米德螺線。其形成的主要原理是：由A點作等速旋轉(zhuǎn)運動，同時又使A點沿半徑作等速移動，形成了一條復(fù)合運動軌跡的端面螺線。這就是等速凸輪的曲線。 凸輪的計算有幾個專用名稱：   1、 上升曲線凸輪上升的起點到最高點的弧線稱為上升曲線   2、 下降曲線凸輪下降的最高點到最低點的弧線稱為下降曲線   3、 升角從凸輪

2、的上升起點到最高點的角度，即上升曲線的角度。我們定個代號為。   4、 降角從凸輪的最高點到最低點的角度，即下降曲線的角度。代號為1。   5、 升距凸輪上升曲線的最大半徑與最小半徑之差。我們給定代號為h，單位是毫米。   6、 降距凸輪下降曲線的最大半徑與最小半徑之差。代號為h1。   7、 導(dǎo)程即凸輪的曲線導(dǎo)程，就是假定凸輪曲線的升角（或降角）為360°時凸輪的升距（或降距）。代號為L，單位是毫米。   8、 常數(shù)是凸輪計算的一個常數(shù)，它是通過計算得來的。代號為K。  &

3、#160;凸輪的升角與降角是給定的數(shù)值，根據(jù)加工零件尺寸計算得來的。   凸輪的常數(shù)等于凸輪的升距除以凸輪的升角，即K=h/。由此得hK。   凸輪的導(dǎo)程等于360°乘以常數(shù)，即L360°K。由此得L360°h/。   舉個例子：   一個凸輪曲線的升距為10毫米，升角為180°，求凸輪的曲線導(dǎo)程。(見下圖)   解：L360°h/=360°×10÷180°20毫米   升角(或降角)是

4、360°的凸輪，其升距(或降距)即等于導(dǎo)程。     這只是一般的凸輪基本計算方法，比較簡單，而自動車床上的凸輪，有些比較簡單，有些則比較復(fù)雜。在實際運用中，許多人只是靠經(jīng)驗來設(shè)計，用手工制作，不需要計算，而要用機床加工凸輪，特別是用數(shù)控機床加工凸輪，卻是需要先計算出凸輪的導(dǎo)程，才能進(jìn)行電腦程序設(shè)計。 要設(shè)計凸輪有幾點在開始前就要了解的.          在我們拿到產(chǎn)品圖紙的時候,看好材料,根據(jù)材料大小和材質(zhì)將這款產(chǎn)品的    

5、60; 主軸轉(zhuǎn)速先計算出來.          計算主軸轉(zhuǎn)速公式是切削速度乘1000除以材料直徑.          切削速度是根據(jù)材質(zhì)得來的，在購買材料時供應(yīng)商提供.單位是米/分鐘.          材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的話熱量太大會導(dǎo)致材料變形,      所以切削速度已知的. 

6、60;        切削速度乘1000就是把米/分鐘換算成毫米/分鐘,在除以材料直徑就是主      軸每分鐘的轉(zhuǎn)速了.材料直徑是每轉(zhuǎn)的長度,切削速度是刀尖每分鐘可以移動的      距離.        主軸轉(zhuǎn)速求出來了,就要將一個產(chǎn)品需要多少轉(zhuǎn)可以做出來,這個轉(zhuǎn)的圈數(shù)    求出來.主軸轉(zhuǎn)速除以每個產(chǎn)品需要的圈數(shù)就是生產(chǎn)效率.單位.個/分鐘 每款不同的產(chǎn)品,我們看到圖紙的

7、時候就先要將它的加工工藝給確定下來.            加工工藝其實就是加工方法,走芯機5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具        先做,按順序?qū)⑺才?這樣就是確定加工工藝.            確定加工工藝的時候有幾點應(yīng)該注意的地方.        一. 2把相

8、鄰的刀具最好不安排在一前一后順序加工,應(yīng)該錯開刀具安排,這樣            就容易避免刀具相撞.        二. 確定一條基準(zhǔn)線,一般以切斷刀的靠近中心架夾頭的那個面為基準(zhǔn).其余的            4把刀具在靠近基準(zhǔn)面時留有一點距離.后面會有例子.       

9、 三. 盡量不要安排2把刀同時加工,以免互相干擾,出現(xiàn)不穩(wěn)定情況.當(dāng)然也有些            例外的,比如2把倒角一起加工有時候是可以的.        四. 合理的安排刀具,在刀具夠用的時候倒角可以用成型刀最好. 區(qū)分好行程和空行程的步驟.           行程就是刀具在加工的時候;空行程則是刀具在未加工的時候. &

10、#160;         我們在這開始講空行程的角度計算方法:           1. 凸輪開關(guān)夾,夾頭彈開的時候的角度是10度,夾緊角度是15度.           2. 根據(jù)算得的生產(chǎn)效率來確定凸輪上升下降的空行程所要乘的比例系數(shù).       &#

11、160;      當(dāng)生產(chǎn)效率小于或者等于3的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比1,也就是              凸輪每上升1毫米,角度為1度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比0.7,也就是凸              輪每下降1毫米,角度為0.7度.      

12、        當(dāng)生產(chǎn)效率小于等于8大于3的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比1.5,也              就是凸輪每上升1毫米,角度為1.5度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1,也就              是凸輪每下降1毫米,角度為1度.    

13、60;         當(dāng)生產(chǎn)效率小于等于14大于8的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比2,也就              是凸輪每上升1毫米,角度為2度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1.3,也就是              凸輪每下降1毫米,角度為1.3度.  

14、            當(dāng)生產(chǎn)效率大于14的時候,凸輪上升角度比例系數(shù)是1比2.5,也就是凸輪              每上升1毫米,角度為2.5度.凸輪下降角度比例系數(shù)是1比1.7,也就是凸輪              每下降1毫米,角度為1.7度.

15、60;             生產(chǎn)效率實際指的就是凸輪軸每分鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù),而不是產(chǎn)品每分鐘做的個              數(shù),因為產(chǎn)品簡單的時候我們設(shè)計的時候甚至可以每圈做2,3個產(chǎn)品,可能              更多.  

16、         空行程說清楚了也就是這兩個要點.           凸輪空行程的凸輪上升下降角度可以根據(jù)第2點全計算出來. 由于縱切自動車床一般都具有五個刀架和附件裝置，因此它的加工工藝范圍比較廣，許多復(fù)雜的軸類零件也可以用這種機床一次加工完成。         在縱切單軸自動車床上可以進(jìn)行下列一些工作：車圓柱面、車倒角、車錐面、沉割

17、加工、切斷、車圓弧、打中心孔、鉆孔、絞孔、鏜孔、功內(nèi)外螺紋、沖方孔等等其他工作。       前面我們講完了空行程的計算方法,這里講行程的計算方法.             凸輪設(shè)計里面除了行程剩下的全是空行程.在這也可以反過來用.             行程里面刀具加工的方法很多: &

18、#160;           1. 左車外徑             2. 右車外徑             3. 成型刀倒角,圓弧,插槽等等          

19、60;  4. 切斷                (1) 平面切斷                (2) 圓弧切斷                (3) 斜面

20、切斷                (4) 切斷面往里面凹進(jìn)去,也可以是產(chǎn)品后面打中心孔             5. 打中心孔(鉤刀鉤平底孔)             6. 根據(jù)凸輪和刀具配合移動走倒角,或者走圓弧&#

21、160;            7. 沉割刀具清理外徑根部圓角或者批鋒             8. 鉆孔             9. 功牙,套牙         &#

22、160;   10 沖方孔(孔是正多邊型的)  自動車床，以其無可替代的加工手段的優(yōu)勢，正在為越來越多的廠家所青睞。而自動車床 使用的凸輪的設(shè)計，則成為使用此類機床的廠家所必須要掌握的一門技術(shù)。自動車床凸輪的設(shè) 計，即編寫凸輪調(diào)整卡，對于不了解其本來面貌的人來講，神秘、深奧；當(dāng)對它有了稍微粗淺 了解的人 ，又會覺得不過如此而已，稍學(xué)即會。     其實，此項技術(shù)和其他任何門類的技術(shù)一樣，“會易精難”。     依據(jù)機床說明書的提示來編寫完成的凸輪設(shè)計調(diào)整卡，不一定是好的設(shè)計作

23、品。     一個優(yōu)秀的設(shè)計作品，包括以下內(nèi)容：     一，合理的工步編排。     二，合理的設(shè)定走刀量。     三，能得出較高的生產(chǎn)率。     此外，還應(yīng)在制造凸輪、調(diào)整機床時易于操作。 也可以這樣說，要想作出一件比較優(yōu)秀的設(shè)計作品，前提是能夠深刻體味各個設(shè)計步驟的 實質(zhì)性的意義。只有這樣才能做到，你的設(shè)計作品與機床說明書中提示的方法相比較，不只是 形似，而是神似，甚至比其更優(yōu)秀。 考核

24、一個設(shè)計作品的優(yōu)劣，最重要的標(biāo)準(zhǔn)是其最后得出的生產(chǎn)率的高低；生產(chǎn)率的高低， 取決于工作角度總和的大小；而工作角度總和的大小，則取決于工步編排得是否合理。由此看 來，合理的編排工步，在整個設(shè)計過程中，具有著相當(dāng)重要的作用。要想做好工步編排 ，一 是要有相當(dāng)時間的工作經(jīng)驗的積累；二是要有豐富的想象力，這一點尤其重要。 一、生產(chǎn)率的計算方法與作用 作為投資人，都希望在盡可能短的時間內(nèi)，得到盡可能高的效益；作為生產(chǎn)過程的組織者，都希望機床能生產(chǎn)數(shù)量和品種都盡可能多的產(chǎn)品，以緩解交貨期代來的時間壓力；作為操作工，都希望機床能夠優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，以獲得較高的收入。所以說，希望優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是所有與機床有關(guān)聯(lián)的人的共同愿

25、望。 那麼，現(xiàn)在就分析一下下面的這個公式，就可以知道機床的生產(chǎn)率究竟是怎樣 形成的了。 N          不難看出，這是一個多元一次分式方程式。在這一公式里， A=  函括了整個設(shè)計過程的全部計算內(nèi)容。 n工÷a工×360°   式中： A=生產(chǎn)率          單位=件/分 N=主軸轉(zhuǎn)數(shù)  

26、0;     單位=轉(zhuǎn)/分 n工=某切削工步工作時的主軸轉(zhuǎn)數(shù) 工=某切削工步工作時占用的角度 ： 希臘字母。表示在計算過程中某項數(shù)值的累計總和。 首先，介紹幾個在設(shè)計中使用的專用名詞： 工步 生產(chǎn)過程中每一個動作稱做一個工步。 切削時主軸轉(zhuǎn)數(shù) 完成某一切削工步時主軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 工作角度 完成某一切削工步時所占用的角度。 在“車”加工中，無論使用的是哪種類型車床，在切削前都要先確定 ： 主軸轉(zhuǎn)數(shù)。 每次進(jìn)刀多少毫米（進(jìn)刀深度）。 走刀時的速度（走刀量）。 這就是平常所說的“切削三要素”。 自動車加工時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑?jīng)Q定的

27、。 例：切削直徑10毫米A3棒料時（此鋼種屬低碳鋼），根據(jù)說明書中切削速度表給出的數(shù)值，是60m/分。即： 60×1000/（10×3.1416）1910（轉(zhuǎn)） 據(jù)此，就可確定機床最接近此數(shù)值的主軸轉(zhuǎn)數(shù)。 準(zhǔn)確的選擇主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是保持零件加工時工藝尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵，這一點往往容易被忽略。 如果主軸轉(zhuǎn)數(shù)過快，直接影響刀具的使用壽命；而主軸轉(zhuǎn)數(shù)過慢，又會因切削速度不夠而造成 加工的零件工藝尺寸不穩(wěn)定、光潔度不高等等缺陷。其他類型的車床，在加工零件時，一般是 一次加工一個零件，每個部位可能會分若干次進(jìn)刀，當(dāng)尺寸發(fā)生變化時可隨時采取措施。自動 車床就不同了，它一經(jīng)啟動，零件就會不斷產(chǎn)出

28、。主軸轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定的準(zhǔn)確與否，直接影響的就是、生產(chǎn)效率。也可以這樣講，當(dāng)我們確定了所要生產(chǎn)的產(chǎn)品，也就同時確定了主軸轉(zhuǎn)數(shù)。   綜上所述，我們在進(jìn)行凸輪設(shè)計時，可以把主軸轉(zhuǎn)數(shù)N當(dāng)作一個常量來設(shè)定；無疑， （n工/工）×360°是一個變量。                           &

29、#160;   N 設(shè)：（n工/工）×360°=W。    公式則可成為為：      A= W 根據(jù)數(shù)學(xué)的計算法則，A的值與W的值成反比。只有W的值盡可能的小，A的值才能盡 可能的大。 那么，怎樣才能使W即（n工/工）×360°的值盡可能的小呢？ 二、設(shè)計公式的分析與使用 在一篇凸輪設(shè)計調(diào)整卡中，工步編排得是否完美，直接影響著（n工÷工）×360°值 的大小。也就是說，（n工÷工）×3

30、60°的值，是編排完工步后計算的結(jié)果。前面提到，作 好工步編排，既需要相應(yīng)的工作經(jīng)驗，更需要豐富的想象力。這一點，充分體顯在凸輪設(shè)計開 始前，對每把刀所要加工的部位的設(shè)定上。合理的使用每一把刀，是使一件設(shè)計作品盡可能完 美的前提。本文后面有幾篇范例，都是經(jīng)工作實踐檢驗證明是較為成功的作品，讀者可作為設(shè) 計時的參考。下面只從計算的角度分析一下：怎樣才能使（n工÷工）×360°的值盡可能 的小。   n工 公式 ：n工÷工×360° = W      

31、; 即：×360° = W 工   公式中    n工累計切削工步主軸轉(zhuǎn)數(shù)的總和。 n工是完成某一切削工步時的主軸 轉(zhuǎn)數(shù)，是根據(jù)公式 n工= L / S 得來的。 其中：L= 刀具切削時的工作行程。（即實際加工尺 寸加0.20.5的提前量） S = 為被加工部位設(shè)定的走刀量，其值的大小可根據(jù)工藝要求的尺 寸精度，參照說明書中給的參數(shù)設(shè)定就行了。 工累計切削工步所用角度的總和。工是完成某一切削工步所占用的 角度。是根據(jù)公式：工 =（360°空）/n工×n工得來的。其中，空= 累計空 行程角度總和（所有不切削的動作都稱

32、為空行程）。 毫無疑問，公式中的360°是個常量。所以，只需讓n工/工的比值盡可能的小就可以了。 數(shù)學(xué)法則告訴我們，在n工/工中，n工值盡可能的小，或工值盡可能的大，都能夠使公式的比值盡可能的小。也就是說，一、計算每一個n工值時，設(shè)定走刀量S 要合理，不能精度過剩（S值過?。?；二、計算每一個空值時，空行程動作要盡可能重合。這兩點做好了，目的也就達(dá)到了。 前文提到的公式：n工=L / S 向我們表達(dá)了什么信息呢？它表達(dá)的是：n工是當(dāng)完成某一切 削動作時，主軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 例1：切斷10棒料。 （ 切斷刀寬 = 2mm ）   （刀具距棒料的提前量 = 0.2） L=

33、 10/220.2=7.2   S=0.02       n工= 7.2 / 0.02 = 360（轉(zhuǎn)） 例2：車外徑走刀行程為12。                （刀具距棒料的提前量 = 0.2） L = 120.2=12.2      S=0.008   

34、0;     n工= 12.2 / 0.008 = 1525（轉(zhuǎn)） 這里，S=0.02 、 S=0.008 分別是這兩個動作的走刀量，也就是主軸每轉(zhuǎn)一圈刀具移動的距 離。把所有完成切削動作時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)相加，就是n工。（切削工步總和）。 本文至此，凡是涉及到設(shè)計編寫凸輪調(diào)整卡時使用公式及其含義，都做了簡略的介紹。即 ：無論是縱切自動車，還是橫切自動車，設(shè)計過程都是相同的；所要遵循的動作編排原則是相 同的（工作行程不能重合），應(yīng)用的各種技術(shù)參數(shù)也是相同的。 三、工作步驟是怎樣編排的 凸輪設(shè)計調(diào)整卡是體現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計思路的一種文件，它又是凸輪制造、機床調(diào)整、凸

35、輪 磨損后的修復(fù)的唯一依據(jù)。在許多公司或生產(chǎn)單位，設(shè)計、制造、使用分別在不同的部門，所 以說，設(shè)計者要想把自己的設(shè)計思路準(zhǔn)確、完整的表達(dá)出來，編寫凸輪設(shè)計調(diào)整卡時，必須要 嚴(yán)格遵循此文件所特定的格式，調(diào)整卡所涉及到的內(nèi)容一定要無一疏漏。凸輪設(shè)計調(diào)整卡所包 括的內(nèi)容有：. 填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的加工工藝圖； .設(shè)定各號刀的加 工部位并畫出排刀圖； .根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質(zhì)及其直徑，計算出主軸轉(zhuǎn)數(shù)；. 根據(jù)每個加工部位的精度要求設(shè)定走刀量及杠桿比。. 按照設(shè)定的加工動作的順序.編寫出每 一動作的工步。 （一）填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的工藝圖： 因為所要加工的零件的幾

36、何形狀的原因，往往需要多道工序加工來完成。這就產(chǎn)生了若干 種根據(jù)各工序的加工內(nèi)容而繪制的工藝圖。許多人可能不很了解零件的工藝圖和正式的零件圖 之間有那些區(qū)別，它們之間的區(qū)別在于零件圖要準(zhǔn)確完整的畫出零件本身的全貌，所有的數(shù)據(jù) 包括形狀公差和位置公差都要表述清楚。而工藝圖只需把本工序最后要完成的結(jié)果畫出并標(biāo)上 相關(guān)數(shù)據(jù)就可以了。 （二）設(shè)定各號刀的加工部位并畫出各號刀的幾何形狀及排刀圖： 設(shè)定各號刀的加工部位必須要了解各號刀架的加工特點。大多數(shù)型號的機床，一號刀都具 有剛性擋塊機構(gòu)，均為彈性進(jìn)給，車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作橫進(jìn)切削動作 。其它各號刀可用來進(jìn)行切槽、成型、切斷等動作，

37、切斷刀的寬度根據(jù)被加工材料的種類和直 徑以及經(jīng)驗來決定。 切斷刀寬度表 （毫米）               （參考）   2 345678101214161820鋼0.811.21.31.41.51.61.71.822.22.52.8銅0.60.70.811.11.21.41.51.61.71.822.2 （三）根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質(zhì)及其直徑，計算出主軸轉(zhuǎn)數(shù)： 前文已經(jīng)介紹，自動車加工時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑?jīng)Q

38、定的。不同的 材料種類和直徑，有著不同的切削速度，從而也就計算出了不同的主軸轉(zhuǎn)數(shù)。 切削速度表 （m / 分）                （參考） 材料合金鋼高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅切削速度153020353050406050100 （四）設(shè)定合理的走刀量及杠桿比： 當(dāng)我們所要生產(chǎn)的產(chǎn)品有若干個部位需要加工時，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，設(shè)定不同的走刀量。在這里需要強調(diào)的是，走刀量設(shè)定的是否合理，會直接決定著生產(chǎn)率的高低。 當(dāng)走刀

39、量設(shè)定過大時，會出現(xiàn)尺寸精度不穩(wěn)定且變化毫無規(guī)律，甚至?xí)斐傻毒呓?jīng)常的損壞；當(dāng)走刀量設(shè)定過小時，又會造成生產(chǎn)率無實際意義的偏低，浪費生產(chǎn)工時。所以說，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，能否恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定走刀量，是考核一篇設(shè)計作品完美程度的重要依據(jù)之一。 根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求設(shè)定恰當(dāng)?shù)淖叩读?，除了要參照表中列出的?shù)值，還要在實際工作中積累經(jīng)驗，不斷修正，以求完美。                    &

40、#160;      走刀量表 （mm / 轉(zhuǎn)）                  （參考）     高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅縱向切削粗0.020.040.030.060.060.080.080.20精0.010.020.020.040.040.060.040.10切斷、切槽粗0.010.020.020.030.020.

41、040.020.06精0.0050.010.010.0150.010.020.010.03鉆孔直徑2.50.010.0250.0150.0350.020.050.020.102.550.0150.040.0250.050.020.070.050 自動車床計算公式國 際 標(biāo) 準(zhǔn)一、擠牙絲攻內(nèi)孔徑計算公式：公式：牙外徑1/2×牙距例1：公式：M3×0.53(1/2×0.5)2.75mmM6×1.06(1/2×1.0)5.5mm例2：公式：M3×0.53(0.5÷2)2.75mmM6×1.06(1.0÷2)5.

42、5mm二、一般英制絲攻之換算公式：1英寸=25.4mm（代碼）例1：（1/4-30）1/4×25.46.35(牙徑)25.4÷300.846(牙距)則1/4-30換算成公制牙應(yīng)為：M6.35×0.846例2：（3/16-32）3/16×25.44.76(牙徑)25.4÷320.79(牙距)則3/16-32換算成公制牙應(yīng)為：M4.76×0.79三、一般英制牙換算成公制牙的公式：分子÷分母×25.4牙外徑（同上）例1：(3/8-24)3÷8×25.49.525(牙外徑)25.4÷241.0

43、58(公制牙距)則3/8-24換算成公制牙應(yīng)為：M9.525×1.058四、美制牙換算公制牙公式：例：6-326-32 (0.06+0.013)/代碼×60.1380.138×25.43.505（牙外徑）25.4÷320.635（牙距）那么6-32換算成公制牙應(yīng)為：M3.505×0.6351、 孔內(nèi)徑計算公式：牙外徑1/2×牙距則應(yīng)為：M3.5051/2×0.6353.19那么6-32他內(nèi)孔徑應(yīng)為3.192、擠壓絲攻內(nèi)孔算法：下孔徑簡易計算公式1：牙外徑（牙距×0.4250.475）/代碼下孔徑例1：M6×

44、;1.0M6(1.0×0.425)5.575（最大下孔徑）M6（1.0×0.475）5.525(最小)例2：切削絲攻下孔內(nèi)徑簡易計算公式：M6(1.0×0.85)5.15（最大）M6(1.0×0.95)5.05(最小)M6（牙距×0.860.96）/代碼下孔徑例3：M6×1.061.05.0+0.055.05五、壓牙外徑計算簡易公式：1直徑0.01×0.645×牙距（需通規(guī)通止規(guī)止）例1：M3×0.530.01×0.645×0.52.58(外徑)例2：M6×1.060.1&#

45、215;0.645×1.05.25(外徑)六、公制牙滾造徑計算公式：（飽牙計算）例1：M3×0.530.6495×0.52.68(車削前外徑)例2：M6×1.060.6495×1.05.35(車削前外徑)七、壓花外徑深度（外徑）外徑÷25.4×花齒距壓花前外徑例：4.1÷25.4×0.8(花距)0.13 壓花深度應(yīng)為0.13八、多邊形材料之對角換算公式：1四角形：對邊徑×1.414對角徑2五角形：對邊徑×1.2361對角徑3六角形：對邊直徑×1.1547對角直徑公式2： 1四

46、角：對邊徑÷0.71對角徑2六角：對邊徑÷0.866對角徑九、刀具厚度（切刀）：材料外徑÷10+0.7參考值十、錐度的計算公式：公式1：（大頭直徑小頭直徑）÷（2×錐度的總長）度數(shù)等于查三角函數(shù)值公式2：簡易（大頭直徑小頭直徑）÷28.7÷總長度數(shù)前      言自動機床上有一種特別的軸叫凸輪軸,由安裝在凸輪軸上的凸輪實現(xiàn)自動化.凸輪的運動決定加工順序、加工時間、工具的進(jìn)刀、停止等,是不借助人力進(jìn)行一系列加工的.    這樣,

47、在自動機床上凸輪發(fā)揮的作用就非常大了,凸輪設(shè)計的精確極大地影響作業(yè)效率和產(chǎn)品的品質(zhì).尤其工程順序,主軸旋轉(zhuǎn)數(shù),進(jìn)刀量三要素成為凸輪設(shè)計的根本,給作業(yè)效率、產(chǎn)品品質(zhì)帶來直接地很大地影響.為了決定這些,必須充分地研究產(chǎn)品的形狀、精度材質(zhì)等條件.    并且,該公司使用的自動機床一般是被叫作走心型自動機床.此文本凸輪設(shè)計需要的機械數(shù)據(jù)是以T-7為基準(zhǔn)作成的.目錄1.    一般說明2.    凸輪的種類3.    不切削運轉(zhuǎn)4. &

48、#160;  切削運轉(zhuǎn)5.    尺寸調(diào)整6.    設(shè)計書的作成7.    凸輪設(shè)計的實例(附表)  凸輪設(shè)計符號一覽表1.    一  般  說  明1.    切削原理走心型萬能自動機床,刀具僅在半徑方向運轉(zhuǎn),材料一邊旋轉(zhuǎn)一邊和主軸臺共同向軸方向運轉(zhuǎn).兩個組合在一起運轉(zhuǎn),可以加工成各種各樣的形

49、狀.以下是各種加工方式：1.由刀具的移動切削（主軸臺不動）如圖12.由主軸臺的運轉(zhuǎn)切削（刀具不動）如圖2 3.刀具和主軸臺組合運動切削。如圖3圖1                        圖2            

50、0;         圖3刀具臺和主軸臺,由各自的凸輪控制運轉(zhuǎn),通常,凸輪旋轉(zhuǎn)一回就作成一個產(chǎn)品,因此凸輪的設(shè)計,計算刀具和主軸的正確運轉(zhuǎn)及其繞主軸360°旋轉(zhuǎn)的正確分布兩個作業(yè)要大致地區(qū)分開來.2.    運轉(zhuǎn)的種類刀具臺和主軸臺的旋轉(zhuǎn),包含以下幾個意義.(1)    不切削運轉(zhuǎn)  非生產(chǎn)角刀具一點也不接觸工作物的運轉(zhuǎn).刀具和主軸臺從最初的作業(yè)位置向其他作業(yè)位置移動運轉(zhuǎn),主軸臺為進(jìn)刀作業(yè)前進(jìn)，后

51、退運轉(zhuǎn).彈簧的開閉伴隨著此運轉(zhuǎn).這些運轉(zhuǎn)和必要時間由機械的重要項目來決定.不切削運轉(zhuǎn)為了提高生產(chǎn)率,必須盡可能快速運轉(zhuǎn)提速,把加工時間縮小到最小限度.(2)    切削運轉(zhuǎn)  生產(chǎn)角是由一個或兩個以上的刀具進(jìn)行加工的運轉(zhuǎn).這跟工作物的材質(zhì),精加工精度,切削面粗糙度,使用刀具的材質(zhì)等有直接聯(lián)系.3. 主軸臺的運轉(zhuǎn)  HS凸輪主軸臺的前進(jìn)是從板凸輪主軸推動進(jìn)行,后退由一根彈簧進(jìn)行.對于主軸臺的運轉(zhuǎn),凸輪的設(shè)計可以從11到13的任意值來設(shè)定.    為了減少不切削運轉(zhuǎn)的時

52、間,選擇11更好,但是短的產(chǎn)品和要求特別高精度的部品則選定12或者13.高級精密的設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品選12的多.該公司通常使用12.4.    刀具臺的運轉(zhuǎn)(1)    刀番號                             &

53、#160;            標(biāo)準(zhǔn)刀具臺有5個如圖4 稱為1號刀具臺,.5號刀具臺.(2)    天平刀架1號刀具臺和2號刀具臺安裝在擺動桿上.此刀具的運轉(zhuǎn)是凸輪運轉(zhuǎn)高度的1/3,構(gòu)造方面也比其他刀具臺好,所以主要用于精度較高的重要部分的精加工切削.并且凸輪的上升有使2號刀具臺前進(jìn)切入,同時使1號刀具臺后退的作用.凸輪的下降有與其相反的效果.因此除了主軸臺以及1號刀具臺的其他所有的刀具臺隨凸輪上升而前進(jìn),(隨凸輪)下降而后

54、退.但是,只有1號刀具臺與此相反,1號刀具臺前進(jìn)凸輪下降,1號刀具臺后退凸輪上升.這是在凸輪設(shè)計中必須要注意的事項.(3)    VT刀架刀具臺3,4,5號刀具臺能夠由各自的凸輪單獨前進(jìn)、后退運轉(zhuǎn).這些VT刀架刀具臺主要用于粗加工,倒角,突切等作業(yè),必要的話也可以用于精加工切削.3號刀具臺的桿比為11(刀具和凸輪的運轉(zhuǎn)相同),4,5號刀具臺則變成12(刀具的運轉(zhuǎn)是凸輪運轉(zhuǎn)的1/2),根據(jù)情況調(diào)整桿比稍微變更也是可以的.附件的桿比,除了特別的部品外一般為11.主軸臺    HS   &#

55、160;1：11：3天平刀架    NO。1    1：3天平刀架    NO。2    1：3VT刀架    NO。3    1：1VT刀架    NO。4    1：2VT刀架    NO。5   

56、0;1：25.    原材料的選擇為了高效率地使用自動機床,原材料的選定是極為重要的.原材料的好壞支配著產(chǎn)品的精度、加工秒時、用具的壽命.自動機床部品的量產(chǎn)中必須首先研究加工部品的被削性和原材料精度.為了保持良好的產(chǎn)品精度,原材料精度最好按下表的基準(zhǔn)來選定.材料徑為0.0050.02,根據(jù)制造商不同而不同.該公司材料徑精度為-0.005.制品類別/材料脛    13    36    610精密部品   &

57、#160;0-0.007    0-0.008    0-0.009一般部品    0-0.014    0-0.018    0-0.0222.    凸 輪 的 種 類1.    凸輪的安裝位置(1)     使用2個同種凸輪

58、時,從靠近蝸輪開始分1.2(如H1,H2).(2)     (圖5)的附件凸輪為一例,使用其他附件的情況, 當(dāng)然由不同的凸輪來變更.(3)     板凸輪的劃線以軸承為界,左邊的凸輪在左邊描,右邊的凸輪在右邊描.(4)     在靠近中央部凸輪上安裝裝卸用的槽(打開).(5)    凸輪的材質(zhì)富有耐磨耗性,使用特殊高級鑄鐵以及浸硫窒化處理.并且也進(jìn)行SUj2和淬火等試驗.2.  

59、;  凸輪的形狀和尺寸限定為以下3種類,3軸用(YWBB)的環(huán)形凸輪僅一個特別形狀.如圖6KF- 板凸輪- 空白處不打開加工KR- 環(huán)凸輪- 切割使用一部分KB- 碗凸輪      板凸輪                  環(huán)凸輪     

60、                     碗凸輪3.凸輪的劃線為了刀具按照計算正確地旋轉(zhuǎn),凸輪的劃線必須依照圖7的表.為此預(yù)備凸輪劃線裝置作為特殊附屬品.并且附件的橫向運轉(zhuǎn)用凸輪和前進(jìn)后退用環(huán)形凸輪等不需要精確運轉(zhuǎn)的, 不用圓弧直線劃線更好.如圖8設(shè)計凸輪時,想刀具臺在停止位置為水平的話,以95mm為天平刀架凸輪的平均徑.并且對于比較短的軸方向精度嚴(yán)格的產(chǎn)品,主軸凸輪的平均徑選

61、100mm左右更好.(參照4的第5項).  3. 不 切 削 運 轉(zhuǎn)1. 凸輪上升為了提高生產(chǎn)量,不切削凸輪的伸出最好盡可能快速傾斜,縮小角度.另一方面,為了減少向上壓力的損失, 必須緩慢傾斜減小角度。如圖9這個思考方法雖然互相矛盾,但在實際的凸輪設(shè)計中,最小角度.在表5表12中。并且,以直接形狀表現(xiàn)了所要的凸輪上升的樣板在圖11圖13中顯示.             

62、0;                              <例>    生產(chǎn)量3個/分(凸輪軸3r.p.m)讓主軸臺迅速前進(jìn)5mm,但杠桿比例為12, 凸輪以70 mm為半徑.主軸臺前進(jìn)5 mm凸輪要上升10&#

63、160;mm,所以如表5要求角度為9°.并且使用樣板(圖10)來描的話,同樣要求角度為9°規(guī)定這個9°是以等速曲線連接,但實際上依照樣板或者以此相近的圓弧更好.3.    凸輪的下降凸輪在下降的時候,常用彈簧向凸輪面壓.因此為了減少下降所需要的時間,超過界限角度縮小的話,頂尖就不依照凸輪面落下.這在凸輪旋轉(zhuǎn)速度快,頂尖的下降運動趕不上凸輪的情況下也是一樣的.此限界角度大體以頂尖的角度決定,但要盡量避免為限界角度,頂尖和凸輪面之間要預(yù)先留5°8°的空余.如圖11表5表12中顯示了角的數(shù)值.b<自動車床

64、走芯機凸輪設(shè)計（一）自動車床，以其無可替代的加工手段的優(yōu)勢，正在為越來越多的廠家所青睞。而自動車床使用的凸輪的設(shè)計，則成為使用此類機床的廠家所必須要掌握的一門技術(shù)。自動車床凸輪的設(shè)計，即編寫凸輪調(diào)整卡，對于不了解其本來面貌的人來講，神秘、深奧；當(dāng)對它有了稍微粗淺了解的人 ，又會覺得不過如此而已，稍學(xué)即會。其實，此項技術(shù)和其他任何門類的技術(shù)一樣，“會易精難”。依據(jù)機床說明書的提示來編寫完成的凸輪設(shè)計調(diào)整卡，不一定是好的設(shè)計作品。一個優(yōu)秀的設(shè)計作品，包括以下內(nèi)容：一，合理的工步編排。二，合理的設(shè)定走刀量。三，能得出較高的生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)在制造凸輪、調(diào)整機床時易于操作。也可以這樣說，要想作出一件比

65、較優(yōu)秀的設(shè)計作品，前提是能夠深刻體味各個設(shè)計步驟的實質(zhì)性的意義。只有這樣才能做到，你的設(shè)計作品與機床說明書中提示的方法相比較，不只是形似，而是神似，甚至比其更優(yōu)秀?？己艘粋€設(shè)計作品的優(yōu)劣，最重要的標(biāo)準(zhǔn)是其最后得出的生產(chǎn)率的高低；生產(chǎn)率的高低，取決于工作角度總和的大?。欢ぷ鹘嵌瓤偤偷拇笮?，則取決于工步編排得是否合理。由此看來，合理的編排工步，在整個設(shè)計過程中，具有著相當(dāng)重要的作用。要想做好工步編排 ，一是要有相當(dāng)時間的工作經(jīng)驗的積累；二是要有豐富的想象力，這一點尤其重要。 一、生產(chǎn)率是怎樣計算的作為投資人，都希望在盡可能短的時間內(nèi)，得到盡可能高的效益；作為生產(chǎn)過程的組織者，都希望機床

66、能生產(chǎn)數(shù)量和品種都盡可能多的產(chǎn)品，以緩解交貨期代來的時間壓力；作為操作工，都希望機床能夠優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，以獲得較高的收入。所以說，希望優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是所有與機床有關(guān)聯(lián)的人的共同愿望。那麼，現(xiàn)在就分析一下下面的這個公式，就可以知道機床的生產(chǎn)率究竟是怎樣形成的了。N          不難看出，這是一個多元一次分式方程式。在這一公式里，A=  函括了整個設(shè)計過程的全部計算內(nèi)容。 n工÷a工×360°   式中： A=生產(chǎn)率  

67、60;       單位=件/分 N=主軸轉(zhuǎn)數(shù)        單位=轉(zhuǎn)/分n工=某切削工步工作時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)工=某切削工步工作時占用的角度： 希臘字母。表示在計算過程中某項數(shù)值的累計總和。首先，介紹幾個在設(shè)計中使用的專用名詞：工步 生產(chǎn)過程中每一個動作稱做一個工步。切削時主軸轉(zhuǎn)數(shù) 完成某一切削工步時主軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。工作角度 完成某一切削工步時所占用的角度。在“車”加工中，無論使用的是哪種類型車床，在切削前都要先確定 ：主軸轉(zhuǎn)數(shù)。每次進(jìn)刀多

68、少毫米（進(jìn)刀深度）。走刀時的速度（走刀量）。這就是平常所說的“切削三要素”。自動車加工時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑?jīng)Q定的。例：切削直徑10毫米A3棒料時（此鋼種屬低碳鋼），根據(jù)說明書中切削速度表給出的數(shù)值，是60m/分。即： 60×1000/（10×3.1416）1910（轉(zhuǎn)） 據(jù)此，就可確定機床最接近此數(shù)值的主軸轉(zhuǎn)數(shù)。  準(zhǔn)確的選擇主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是保持零件加工時工藝尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵，這一點往往容易被忽略。如果主軸轉(zhuǎn)數(shù)過快，直接影響刀具的使用壽命；而主軸轉(zhuǎn)數(shù)過慢，又會因切削速度不夠而造成加工的零件工藝尺寸不穩(wěn)定、光潔度不高等等缺陷。其他類型的車床，

69、在加工零件時，一般是一次加工一個零件，每個部位可能會分若干次進(jìn)刀，當(dāng)尺寸發(fā)生變化時可隨時采取措施。自動車床就不同了，它一經(jīng)啟動，零件就會不斷產(chǎn)出。主軸轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定的準(zhǔn)確與否，直接影響的就是、生產(chǎn)效率。也可以這樣講，當(dāng)我們確定了所要生產(chǎn)的產(chǎn)品，也就同時確定了主軸轉(zhuǎn)數(shù)。    綜上所述，我們在進(jìn)行凸輪設(shè)計時，可以把主軸轉(zhuǎn)數(shù)N當(dāng)作一個常量來設(shè)定；無疑，（n工/工）×360°是一個變量。              &#

70、160;                N設(shè)：（n工/工）×360°=W。    公式則可成為為：      A= W根據(jù)數(shù)學(xué)的計算法則，A的值與W的值成反比。只有W的值盡可能的小，A的值才能盡可能的大。那么，怎樣才能使W即（n工/工）×360°的值盡可能的小呢？  二、設(shè)計公式的分析在一篇凸輪設(shè)計調(diào)整卡中，

71、工步編排得是否完美，直接影響著（n工÷工）×360°值的大小。也就是說，（n工÷工）×360°的值，是編排完工步后計算的結(jié)果。前面提到，作好工步編排，既需要相應(yīng)的工作經(jīng)驗，更需要豐富的想象力。這一點，充分體顯在凸輪設(shè)計開始前，對每把刀所要加工的部位的設(shè)定上。合理的使用每一把刀，是使一件設(shè)計作品盡可能完美的前提。本文后面有幾篇范例，都是經(jīng)工作實踐檢驗證明是較為成功的作品，讀者可作為設(shè)計時的參考。下面只從計算的角度分析一下：怎樣才能使（n工÷工）×360°的值盡可能的小。   &

72、#160;                                       n工公式 ：n工÷工×360° = W     &#

73、160; 即：×360° = W工   公式中 n工累計切削工步主軸轉(zhuǎn)數(shù)的總和。 n工 是完成某一切削工步時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是根據(jù)公式 n工 = L / S 得來的。 其中：L= 刀具切削時的工作行程。（即實際加工尺寸加0.20.5的提前量） S = 為被加工部位設(shè)定的走刀量，其值的大小可根據(jù)工藝要求的尺寸精度，參照說明書中給的參數(shù)設(shè)定就行了。工累計切削工步所用角度的總和。工 是完成某一切削工步所占用的角度。是根據(jù)公式：工 =（360°空）/n工×n工得來的。其中，空= 累計空行程角度總和（所有不切削的動作都稱為空行程）。毫無疑

74、問，公式中的360°是個常量。所以，只需讓n工/工的比值盡可能的小就可以了。數(shù)學(xué)法則告訴我們，在n工/工 中，n工值盡可能的小，或工值盡可能的大，都能夠使公式的比值盡可能的小。也就是說，一、計算每一個n工值時，設(shè)定走刀量S 要合理，不能精度過剩（S值過?。欢?、計算每一個空值時，空行程動作要盡可能重合。這兩點做好了，目的也就達(dá)到了。前文提到的公式：n工=L / S 向我們表達(dá)了什么信息呢？它表達(dá)的是：n工是當(dāng)完成某一切削動作時，主軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。例1：切斷10棒料。 （ 切斷刀寬 = 2mm ）   （刀具距棒料的提前量 = 0.2）  

75、;L= 10/220.2=7.2   S=0.02      n工 = 7.2 / 0.02 = 360（轉(zhuǎn)）例2：車外徑走刀行程為12。                （刀具距棒料的提前量 = 0.2）L = 120.2=12.2      S=0.008      

76、  n工 = 12.2 / 0.008 = 1525（轉(zhuǎn)）這里，S=0.02 、 S=0.008 分別是這兩個動作的走刀量，也就是主軸每轉(zhuǎn)一圈刀具移動的距離。把所有完成切削動作時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)相加，就是n工。（切削工步總和）。本文至此，凡是涉及到設(shè)計編寫凸輪調(diào)整卡時使用公式及其含義，都做了簡略的介紹。即：無論是縱切自動車，還是橫切自動車，設(shè)計過程都是相同的；所要遵循的動作編排原則是相同的（工作行程不能重合），應(yīng)用的各種技術(shù)參數(shù)也是相同的。  三、工步是這樣編排的凸輪設(shè)計調(diào)整卡是體現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計思路的一種文件，它又是凸輪制造、機床調(diào)整、凸輪磨損后的修復(fù)的唯一依據(jù)。在許多

77、公司或生產(chǎn)單位，設(shè)計、制造、使用分別在不同的部門，所以說，設(shè)計者要想把自己的設(shè)計思路準(zhǔn)確、完整的表達(dá)出來，編寫凸輪設(shè)計調(diào)整卡時，必須要嚴(yán)格遵循此文件所特定的格式，調(diào)整卡所涉及到的內(nèi)容一定要無一疏漏。凸輪設(shè)計調(diào)整卡所包括的內(nèi)容有：. 填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的加工工藝圖； .設(shè)定各號刀的加工部位并畫出排刀圖； .根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質(zhì)及其直徑，計算出主軸轉(zhuǎn)數(shù)；.根據(jù)每個加工部位的精度要求設(shè)定走刀量及杠桿比。. 按照設(shè)定的加工動作的順序.編寫出每一動作的工步。（一）填寫所要加工的零件名稱，并畫出零件的工藝圖：因為所要加工的零件的幾何形狀的原因，往往需要多道工序加工來完成。這就產(chǎn)生

78、了若干種根據(jù)各工序的加工內(nèi)容而繪制的工藝圖。許多人可能不很了解零件的工藝圖和正式的零件圖之間有那些區(qū)別，它們之間的區(qū)別在于零件圖要準(zhǔn)確完整的畫出零件本身的全貌，所有的數(shù)據(jù)包括形狀公差和位置公差都要表述清楚。而工藝圖只需把本工序最后要完成的結(jié)果畫出并標(biāo)上相關(guān)數(shù)據(jù)就可以了。（二）設(shè)定各號刀的加工部位并畫出各號刀的幾何形狀及排刀圖：設(shè)定各號刀的加工部位必須要了解各號刀架的加工特點。大多數(shù)型號的機床，一號刀都具有剛性擋塊機構(gòu)，均為彈性進(jìn)給，車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作橫進(jìn)切削動作。其它各號刀可用來進(jìn)行切槽、成型、切斷等動作，切斷刀的寬度根據(jù)被加工材料的種類和直徑以及經(jīng)驗來決定。切斷刀寬度表

79、 （毫米）               （參考）    2 345678101214161820鋼0.811.21.31.41.51.61.71.822.22.52.8銅0.60.70.811.11.21.41.51.61.71.822.2（三）根據(jù)要加工的零件所需的棒料材質(zhì)及其直徑，計算出主軸轉(zhuǎn)數(shù)：前文已經(jīng)介紹，自動車加工時的主軸轉(zhuǎn)數(shù)，是由被加工材料的種類和直徑?jīng)Q定的。不同的材料種類和直徑，有著不同的切削速度，從而

80、也就計算出了不同的主軸轉(zhuǎn)數(shù)。切削速度表 （m / 分）                （參考）材料合金鋼高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅切削速度153020353050406050100  （四）設(shè)定合理的走刀量及杠桿比：當(dāng)我們所要生產(chǎn)的產(chǎn)品有若干個部位需要加工時，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，設(shè)定不同的走刀量。在這里需要強調(diào)的是，走刀量設(shè)定的是否合理，會直接決定著生產(chǎn)率的高低。當(dāng)走刀量設(shè)定過大時，會出現(xiàn)尺寸精度不穩(wěn)定且變化毫無規(guī)律，

81、甚至?xí)斐傻毒呓?jīng)常的損壞；當(dāng)走刀量設(shè)定過小時，又會造成生產(chǎn)率無實際意義的偏低，浪費生產(chǎn)工時。所以說，根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求，能否恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定走刀量，是考核一篇設(shè)計作品完美程度的重要依據(jù)之一。根據(jù)每個部位尺寸不同的精度要求設(shè)定恰當(dāng)?shù)淖叩读浚艘獏⒄毡碇辛谐龅臄?shù)值，還要在實際工作中積累經(jīng)驗，不斷修正，以求完美。                        

82、60; 走刀量表 （mm / 轉(zhuǎn)）                  （參考）     高碳鋼中碳鋼低碳鋼黃銅縱向切削粗0.020.040.030.060.060.080.080.20精0.010.020.020.040.040.060.040.10切斷、切槽粗0.010.020.020.030.020.040.020.06精0.0050.010.010.0150.010.020.010.03鉆孔直徑2.50.010.0250.0150.0350.020.050.020.102.550.0150.040.0250.050.020.070.050.155 80.030.060.040.080.050.010.130.20（五）按照已設(shè)定的動作順序編排工步：合理的編排工步，在整個設(shè)計過程中，具有著相當(dāng)重要的作用。編排工步，是把在完成一件產(chǎn)品的全過程中的每一個動作，無論是工作動作，還是非工作動作，都要按照動作順序編號，并且要完整、明確的表述出來，每一個動