CN103111928A - 一种凸轮的数控座标磨加工方法 - Google Patents
一种凸轮的数控座标磨加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103111928A CN103111928A CN2013100095007A CN201310009500A CN103111928A CN 103111928 A CN103111928 A CN 103111928A CN 2013100095007 A CN2013100095007 A CN 2013100095007A CN 201310009500 A CN201310009500 A CN 201310009500A CN 103111928 A CN103111928 A CN 103111928A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coordinate
- cam
- numerical control
- processing
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明公开了一种凸轮的数控座标磨加工方法,它包括以下步骤:(1)将凸轮空间曲线投影到平面坐标;(2)定义新的XA加工坐标系;(3)建立Y坐标与A坐标的关系;(4)确定新的加工点坐标(S,θ),利用新的XA加工坐标系中的X轴和A轴联动实现加工凸轮的空间曲面。本发明的有益效果是:使用二轴半数控机床通过将空间曲线投影到平面坐标,找到Y坐标值与A坐标值之间的关系,利用X轴和A轴联动实现加工端面空间曲面的方法,获得了良好的尺寸与形状精度,并提高了生产效率,降低了劳动强度和生产成本,零件产品质量稳定,尺寸形状满足产品设计要求,可广泛应用于类零件型面的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸轮的数控座标磨加工方法,属于机械加工技术领域。
背景技术
在机械制造过程中,经常会遇到凸轮零件,它是在圆柱端面上作出曲线轮廓,当其转动时可使推杆在平行于其轴线的平面内运动,由于凸轮和推杆的运动不在同一平面内,所以端面曲线为空间曲线,这种凸轮的空间曲线在X、Y平面的投影是不规则曲线,长期以来,凸轮上的曲线主要依赖手工修锉,这样的机械加工方法不仅劳动强度大、周期长、效率低、加工成本高,而且曲线光顺性和精度较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凸轮的数控座标磨加工方法,能实现两轴半数控机床加工复杂的空间曲线。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种凸轮的数控座标磨加工方法,它包括以下步骤:
(1)、将凸轮空间曲线投影到平面坐标:将凸轮的空间轮廓曲线简化为平面曲线,计算得到平面坐标系的数据,得到凸轮加工点的平面坐标(X,Y),并记录凸轮角度θ与位移S的关系;
(2)、定义新的XA加工坐标系,XA加工坐标系的加工点坐标为(S,θ);
(3)、建立Y坐标与A坐标的关系:A=λ×Y,计算出A坐标值;
其中:λ=1/(2×θ×π×R),λ是关系系数,θ为A轴旋转角度,R为凸轮理论计算半径;
(4)、确定新的加工点坐标(S,θ),取位移S等于平面坐标系下的X增量,根据Y坐标值与A坐标值之间的关系,用A坐标的增量值代替Y坐标的增量值,利用新的XA加工坐标系中的X轴和A轴联动实现加工凸轮的空间曲面。
本发明的有益效果在于:使用二轴半数控机床通过将空间曲线投影到平面坐标,找到Y坐标值与A坐标值之间的关系,利用X轴和A轴联动实现加工端面空间曲面的方法,获得了良好的尺寸与形状精度,并提高了生产效率,降低了劳动强度和生产成本,零件产品质量稳定,尺寸形状满足产品设计要求,可广泛应用于类零件型面的加工。
附图说明
图1是本发明加工凸轮的示意图;
图2是凸轮的结构示意图;
图3是图2中C-C面的型面展开图;
图4是现有机床的加工坐标系示意图;
图5为本发明加工坐标系示意图。
其中,1-数控转盘,2-凸轮,3-三爪盘,4-三维可调高精度顶尖尾座顶,5-磨头。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
一种凸轮的数控座标磨加工方法,它包括以下步骤:
(1)、将凸轮空间曲线投影到平面坐标:将凸轮的空间轮廓曲线简化为平面曲线,计算得到平面坐标系的数据,得到凸轮加工点的平面坐标(X,Y),并记录凸轮角度θ与位移S的关系;
如图1,将凸轮2装夹在数控座标磨的数控转盘1的三爪盘3上,另一端用三维可调高精度顶尖尾座顶4,在调整起始点时,移动X、Y、Z、A坐标,将磨头5移至初始点,通过数控转盘1的转动和X坐标的联动完成凸轮的轨迹运动,Z坐标完成磨头5的上升和下降的动作,由此实现凸轮的磨削加工,记录并建立凸轮角度θ与位移S的关系,见表一;
表一凸轮角度与位移S=f(θ)的关系
(2)、定义新的XA加工坐标系,XA加工坐标系的加工点坐标为(S,θ);
(3)、建立Y坐标与A坐标的关系:A=λ×Y,计算出A坐标值;
其中:λ=1/(2×θ×π×R),λ是关系系数,θ为A轴旋转角度,R为凸轮理论计算半径;
如图2、图3,对凸轮零件的数控加工,在数控编程之前我们首先要确定坐标系及螺旋走向,其次再采用数学计算方法进行计算编程;
如图4,可以看出数控座标磨机床的坐标系与普通数控机床的坐标系有所不同,即X轴的方向与普通坐标系相反,这一点在我们编制数控座标磨机床的加工程序上没有什么影响,在编程的过程中把它看作与普通坐标系方向相同,只是在后置处理的过程中在X的数值前加上一个负号;
(4)、确定新的加工点坐标(S,θ),取位移S等于平面坐标系下的X增量,根据Y坐标值与A坐标值之间的关系,用A坐标的增量值代替Y坐标的增量值,利用新的XA加工坐标系中的X轴和A轴联动实现加工凸轮的空间曲面。
Y=2×π×θ×R/360 (63°≤θ≤117°)
以R=22.5mm(凸轮理论展开半径)为例,
①.当θ=1°时,
Y=2×π×θ×R/360
=2×π×1×22.5/360
=0.3927
②.当θ=63°;X=位移s(mm)=0时,
Y=2×π×θ×R/360
=2×π×63×22.5/360
=24.74004
得到X、Y值,得到凸轮坐标计算数据,见表二:
表二凸轮坐标计算数据
再根据X、Y平面的加工数据和Y坐标值与A坐标值之间的关系,如图5,转化成XA联动坐标***,用A坐标的增量值代替Y坐标的增量值,使加工程序由原来的平面数控加工转换成空间数控加工。
通过三轴坐标数控机床与数控转盘作二坐标联动,即用XA两坐标联动进行加工,并经过直线和圆弧插补方法及程序编制,加工出高质量、高精度的空间曲线凸轮。
根据上述简化方法而编制的计算加工程序也大为简化,后置处理也容易实现,使用上述方法和程序,加工凸轮,省力省时,经济性好,不仅满足工程精度要求,而且精度比常规的加工方法大有提高,并可以推广应用于其它零件的加工上。
数控机床加工凸轮零件的突出特点之一,是零件加工误差不仅在加工过程中形成,而且在加工前程编阶段就已形成。因此,误差是不可避免的,其主要有近似误差、插补误差、尺寸圆整误差、定位误差、对刀误差等。根据加工出来的零件尺寸测量与分析,其总误差为±0.15%,满足工程精度要求。
Claims (1)
1.一种凸轮的数控座标磨加工方法,其特征在于:它包括以下步骤:
(1)、将凸轮空间曲线投影到平面坐标:将凸轮的空间轮廓曲线简化为平面曲线,计算得到平面坐标系的数据,得到凸轮加工点的平面坐标(X,Y),并记录凸轮角度θ与位移S的关系;
(2)、定义新的XA加工坐标系,XA加工坐标系的加工点坐标为(S,θ);
(3)、建立Y坐标与A坐标的关系:A=λ×Y,计算出A坐标值;
其中:λ=1/(2×θ×π×R),λ是关系系数,θ为A轴旋转角度,R为凸轮理论计算半径;
(4)、确定新的加工点坐标(S,θ),取位移S等于平面坐标系下的X增量,根据Y坐标值与A坐标值之间的关系,用A坐标的增量值代替Y坐标的增量值,利用新的XA加工坐标系中的X轴和A轴联动实现加工凸轮的空间曲面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013100095007A CN103111928A (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 一种凸轮的数控座标磨加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013100095007A CN103111928A (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 一种凸轮的数控座标磨加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103111928A true CN103111928A (zh) | 2013-05-22 |
Family
ID=48410343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2013100095007A Pending CN103111928A (zh) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | 一种凸轮的数控座标磨加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103111928A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103659601A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-26 | 上海机床厂有限公司 | 基于端面外圆磨床磨削中坐标自动补偿方法 |
CN106180835A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-07 | 深圳市欣天科技股份有限公司 | 一种复杂异形轴的加工方法 |
CN110303384A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种基于加工中心的磨削方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5251405A (en) * | 1990-07-25 | 1993-10-12 | Fortuna-Werke Maschinenfabrik Gmbh | Method for circumferential grinding of radially non-circular workpieces |
CN1374169A (zh) * | 2001-08-31 | 2002-10-16 | 西门子工厂自动化工程有限公司 | 凸轮的加工方法 |
CN101008439A (zh) * | 2006-11-03 | 2007-08-01 | 浙江大学宁波理工学院 | 摆动从动件圆柱凸轮凹槽的加工方法 |
CN102049731A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-05-11 | 常州工学院 | 对盘形凸轮进行精确轮廓测量及精确加工的方法 |
-
2013
- 2013-01-10 CN CN2013100095007A patent/CN103111928A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5251405A (en) * | 1990-07-25 | 1993-10-12 | Fortuna-Werke Maschinenfabrik Gmbh | Method for circumferential grinding of radially non-circular workpieces |
CN1374169A (zh) * | 2001-08-31 | 2002-10-16 | 西门子工厂自动化工程有限公司 | 凸轮的加工方法 |
CN101008439A (zh) * | 2006-11-03 | 2007-08-01 | 浙江大学宁波理工学院 | 摆动从动件圆柱凸轮凹槽的加工方法 |
CN102049731A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-05-11 | 常州工学院 | 对盘形凸轮进行精确轮廓测量及精确加工的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
周道明: "用直线坐标数控机床加工圆柱槽凸轮", 《机械工艺师》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103659601A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-26 | 上海机床厂有限公司 | 基于端面外圆磨床磨削中坐标自动补偿方法 |
CN103659601B (zh) * | 2013-12-09 | 2016-03-02 | 上海机床厂有限公司 | 基于端面外圆磨床磨削中坐标自动补偿方法 |
CN106180835A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-07 | 深圳市欣天科技股份有限公司 | 一种复杂异形轴的加工方法 |
CN110303384A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种基于加工中心的磨削方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103028909B (zh) | 加工薄壁半圆型零件的方法 | |
CN104384586A (zh) | 四轴数控铣机床加工整体叶轮的方法 | |
CN102211121A (zh) | 板材数控精密渐进成形装置及精密渐进成形方法 | |
CN108747602B (zh) | 利用圆弧阵列砂轮磨削高次曲线截面柱面阵列结构的方法 | |
CN105785914B (zh) | 由展成刀具确定被加工螺旋曲面廓形的点矢量二次包络法 | |
CN201711756U (zh) | 一种多功能数控铣镗机床 | |
CN103111928A (zh) | 一种凸轮的数控座标磨加工方法 | |
CN110394487A (zh) | 一种淬硬钢自由曲面试件及铣削工艺 | |
CN109333165B (zh) | 一种基于点云数据描述的非圆曲面玻璃饰品的研磨方法 | |
CN110193708A (zh) | 超大直径多段式齿圈加工方法 | |
CN110497261A (zh) | 一种基于像素法获取整体立铣刀容削槽端面截形的方法 | |
CN112883505A (zh) | 考虑刀具工件相对振动的超精密端面车削表面建模方法 | |
CN110238697A (zh) | 一种三轴数控铣削的对刀方法 | |
CN102615319A (zh) | 三坐标数控中心加工凸轮的方法 | |
CN101913115A (zh) | 一种轧机辊环双圆弧孔型加工方法 | |
CN103949712B (zh) | 孔内键槽插削过程中保证形位公差的加工方法 | |
CN202498364U (zh) | 一种扩展三轴数控机床加工范围的正弦角度工作台 | |
CN206493135U (zh) | 一种手机壳加工装置 | |
CN104148397A (zh) | 一种螺旋孔型斜轧轧辊柔性设计方法 | |
CN110587383B (zh) | 一种高精度复杂曲面的表面加工方法 | |
CN102756335A (zh) | 高精高效阶梯砂轮修整器 | |
CN113263401A (zh) | 一种冲头备件的加工方法 | |
CN201988743U (zh) | 一种数控机床后端切削刀具 | |
CN103286536B (zh) | 采用冷镦工艺加工十字槽阳模的方法 | |
CN203526973U (zh) | 一种多轴联动数控加工中心 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130522 |