自動車床凸輪設(shè)計教程【精選文檔】

1、自動車床凸輪設(shè)計教程【精選文檔】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)高低的一個標準.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

2、60; 3、 升角從凸輪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

3、計算得來的。代號為K.   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 &

4、#160; 升角(或降角）是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,     

6、所以切削速度已知的.          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

7、/分鐘 每款不同的產(chǎn)品,我們看到圖紙的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.     

8、   一。 2把相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. 確定一條基準線,一般以切斷刀的靠近中心架夾頭的那個面為基準。其余的            4把刀具在靠近基準面時留有一點距離.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

10、則是刀具在未加工的時候.           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

14、度為1.3度。              當生產(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             

15、 每下降1毫米,角度為1.7度.              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            

16、60; 更多.           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行下列一

17、些工作：車圓柱面、車倒角、車錐面、沉割加工、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

18、里面刀具加工的方法很多：             1。 左車外徑             2。 右車外徑             3。 成型刀倒角,圓弧，插槽等等       &#

19、160;     4。 切斷                （1) 平面切斷                （2) 圓弧切斷             

20、   （3） 斜面切斷                （4) 切斷面往里面凹進去，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

21、輪和刀具配合移動走倒角,或者走圓弧             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

23、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

24、,不只是 形似，而是神似,甚至比其更優(yōu)秀。 考核一個設(shè)計作品的優(yōu)劣，最重要的標準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，具有著相當重要的作用。要想做好工步編排 ，一 是要有相當時間的工作經(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

25、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          單位=件

26、/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)。 每次進刀多少毫米（進刀深度）. 走刀時的速度（走刀量）。 這就是平常所說的“切削三要素"

27、。 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刀，當尺寸發(fā)生變化時可隨

28、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)定的準確與否，直接影響的就是、生產(chǎn)效率。也可以這樣講，當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，我們在進行凸輪設(shè)計時,可以把主軸轉(zhuǎn)數(shù)N當作一個常量來設(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°

30、;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.   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

32、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值過小);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,目的也就達到了. 前文提到的公式：n工=L / S 向我們表達了什么信息呢？它表達的是：n工是當完成某一切 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 )

33、60;  （刀具距棒料的提前量 = 0。2) 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      

34、;S=0.008         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

35、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)計思路準確、完整的表達出來，編寫凸輪設(shè)計調(diào)整卡時，必須要 嚴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

36、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)，均為彈性進給,車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作

37、橫進切削動作 。其它各號刀可用來進行切槽、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 (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

38、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

39、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，甚至?xí)斐傻毒呓?jīng)常的損壞；當走刀量設(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?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?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.               &

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0.02-0。040。03-0。060.060。080。080.20精0.010.020.020。040.04-0。060.0

41、40。10切斷、切槽粗0.01-0。020。020.030。020.040。020.06精0.0050。010。01-0。0150.01-0。020.010。03鉆孔直徑2。50。010.0250。0150.0350。02-0。050。02-0。102。550.0150.040。0250.050。020。070.05-0 自動車床計算公式國 際 標 準一、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&

42、#247;2）2.75mmM6×1。06（1.0÷2)5。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：(3/1632）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

43、7;8×25.49.525(牙外徑)25。4÷241.058(公制牙距)則3/824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：6326-32 （0。06+0。013）/代碼×60.1380.138×25。43.505（牙外徑）25.4÷320.635（牙距）那么632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（

44、牙距×0.4250.475）/代碼下孔徑例1：M6×1。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&#

45、215;0.52.58（外徑)例2：M6×1.060。1×0。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

46、對角徑3六角形：對邊直徑×1。1547對角直徑公式2： 1四角：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、工具的進刀、停止等,是不借助人力進

47、行一系列加工的.    這樣，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為基準作成的.目錄1。    一般說明2.    凸輪的種類3.

48、60;   不切削運轉(zhuǎn)4.    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

49、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、;               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

51、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),主軸臺為進刀作業(yè)前進，后退運轉(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凸輪主軸臺的前進是從板凸輪主軸推動進行,后退由一根彈簧進行.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.

52、    為了減少不切削運轉(zhuǎn)的時間，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;                  標準刀具臺有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

54、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，(隨凸輪)下降而后退.但是，只有1號刀具臺與此相反,1號刀具臺前進凸輪下降,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、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  

55、;  HS    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  

56、60; NO。5    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  

57、0; 610精密部品    0-0.007    0-0。008    00.009一般部品    0-0.014    0-0。018    0-0。0222.    凸 輪 的 種 類1。    凸輪的安裝位置(1) 

58、;    使用2個同種凸輪時,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

59、化處理。并且也進行SUj2和淬火等試驗.2.    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                  

60、環(huán)凸輪                          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

61、的平均徑。并且對于比較短的軸方向精度嚴格的產(chǎn)品，主軸凸輪的平均徑選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、#160;                                   <例    生產(chǎn)量3個/分（凸輪軸3r。p。m）讓主軸臺迅速前進5mm，但杠桿比例為12， 凸輪以70 

63、mm為半徑。主軸臺前進5 mm凸輪要上升10 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

64、余。如圖11表5表12中顯示了角的數(shù)值。b<自動車床走芯機凸輪設(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

65、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?？己艘粋€設(shè)計作品的優(yōu)劣，最重要的標準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??；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，具有著相當重要的作用。要想做好工步編排 ，一是要有相當時間的工作經(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

66、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°  

67、 式中： A=生產(chǎn)率          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

68、用的是哪種類型車床，在切削前都要先確定 ：主軸轉(zhuǎn)數(shù).每次進刀多少毫米（進刀深度）。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

69、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刀，當尺寸發(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)定的準確與否，直接影響的就是、生產(chǎn)效率.也可以這樣講，當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，我們在進行凸輪設(shè)計時，可以把主軸轉(zhuǎn)數(shù)N當作一個常量來設(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

71、小呢?  二、設(shè)計公式的分析在一篇凸輪設(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）×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）×

72、360°的值盡可能的小.                                           n工公式 ：n工÷工×360°

73、 = W       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

74、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,目的也就達到了。前文提到的公式:n工=L / S 向我們表達了什么信息呢？它表達的是：n工是當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 )&#

75、160;  （刀具距棒料的提前量 = 0.2）  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.

76、008        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)

77、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)計思路準確、完整的表達出來,編寫凸輪設(shè)計調(diào)整卡時,必須要嚴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

78、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)，均為彈性進給，車削外徑時可保證很高的精度，但一般不能作橫進切削動作。其它各號刀可用來進行切槽、成型、

79、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 （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

80、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

81、接決定著生產(chǎn)率的高低。當走刀量設(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，甚至?xí)斐傻毒呓?jīng)常的損壞；當走刀量設(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?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?shù)淖叩读?除了要參照表中列出的數(shù)值，還要在實際工作中積累經(jīng)驗，不斷修正，以求完美.                  

82、        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。03-0。060.060.080。080.20精0。010。020.020.040.040.060。040.10切斷、切槽粗0.01-0。020。020.030。020。040.020。06精0.0050。010。010。0150.010.020.01-0。03鉆孔直徑2.50。010。0250.0150.0350.020。050.02-0。102.550。0150。040。0250。050.020。070。05-0.155 80。030.060。040.080.05-0.010.130.20(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