專利名稱：一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)，具體為一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)及其加工方法，國際專利分類號擬為Int.Cl7.F16H 37/00。
背景技術(shù)：
弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是一種適合于高速、高精度工作場合的最理想分度機(jī)構(gòu)。目前生產(chǎn)和使用的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)基本是圓柱滾子從動件。通過對其機(jī)械結(jié)構(gòu)及嚙合特點的分析可知，即使在理論嚙合狀態(tài)下，圓柱滾子與凸輪廓面的接觸也不可能實現(xiàn)純滾動。原因是凸輪以等角速度旋轉(zhuǎn)時，離凸輪軸線越遠(yuǎn)之處，其運動速度就越大，因此嚙合滾子與凸輪接觸線上某一點處的兩側(cè)，會產(chǎn)生相反方向打滑的現(xiàn)象，使接觸面、即凸輪廓面定位段、過渡段和分度段各段產(chǎn)生不均勻的磨損或撕裂，其中以分度段的磨損或撕裂最為嚴(yán)重，從而使凸輪機(jī)構(gòu)在運動過程中的振動和噪聲增大，也降低了機(jī)構(gòu)的傳動精度和使用壽命。究其原因主要有1.圓柱滾子從動件與凸輪廓面在運動過程中存在嚴(yán)重的滑動或打滑現(xiàn)象，造成凸輪表面磨損；2.圓柱滾子從動件與凸輪廓面的線接觸對加工誤差十分敏感，實際加工后，接觸狀態(tài)難于達(dá)到理論設(shè)計時的理想接觸狀態(tài)；3.圓柱滾子從動件與凸輪廓面兩側(cè)同時接觸，加劇了滾子與凸輪表面的磨損。另外，從加工角度看，傳統(tǒng)凸輪廓面的加工由于不能磨削，導(dǎo)致凸輪廓面粗糙度較大，易造成磨損、振動和噪聲；使用一段時間后，嚙合間隙加大，加劇了磨損、振動和噪聲。
目前，制約弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)使之難以推廣的關(guān)鍵因素就在于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的精度保證問題。國內(nèi)生產(chǎn)的凸輪只能適合于中、低速運動場合，而且壽命很短。之所以如此，一方面有弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計問題，另一方面弧面分度凸輪的加工方法也是一個重要問題。
弧面分度凸輪廓面加工過去有采用靠模加工、分度劃線銑削等方法進(jìn)行的，這些方法只能大致加工出凸輪廓面，產(chǎn)品很難應(yīng)用在高速、高精度工作場合?；∶娣侄韧馆喌睦鎸儆诳臻g不可展變距螺旋面，加工比較困難。從理論上講，弧面分度凸輪廓面的加工可以采取以下幾種方法(1)將凸輪廓面按自由曲面來處理，采用端面銑刀或球頭刀進(jìn)行點位式的加工，可以實現(xiàn)廓面的單側(cè)面非等徑加工(如圖4所示)。這種方法的缺點是凸輪與刀具間已經(jīng)失去了原來凸輪與滾子間的包絡(luò)關(guān)系，控制過程復(fù)雜，銑刀與凸輪廓面是點接觸，加工效率低，表面質(zhì)量差，同時數(shù)據(jù)處理量大，因而不可避免地造成加工誤差大；(2)在五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工中心等通用機(jī)床上按包絡(luò)原理進(jìn)行廓面加工。這種方法的缺點是機(jī)床調(diào)整比較復(fù)雜，成本較高，適合于單件、小批量加工或修配時采用；(3)用滾齒機(jī)或其他機(jī)床改造后的專用機(jī)床進(jìn)行弧面分度凸輪的加工。這種方法的缺點是受原有機(jī)床精度的影響，所加工的弧面分度凸輪精度低，不能滿足高速運動的要求，另外加工能力也有限；(4)專用數(shù)控機(jī)床加工(原理如圖5所示)。采用專用數(shù)控機(jī)床加工弧面分度凸輪是提高加工精度和效率的有效途徑，將來必將成為弧面分度凸輪的主要加工形式。
目前國內(nèi)利用專用、通用機(jī)床或改造后的機(jī)床加工的弧面分度凸輪，只適合于中、低速運動場合。其一般工藝過程是在粗加工階段，采取比滾子直徑小的銑刀，為提高切削效率，采用大進(jìn)給量銑削；在最后精銑工序中，使用與滾子直徑一樣的銑刀，以從動件滾子中心運動軌跡進(jìn)行編程。這樣的加工工藝，凸輪廓面無理論誤差存在，加工時不進(jìn)行刀具補(bǔ)償。主要原因是空間凸輪的接觸線為空間曲線(參見圖6)。當(dāng)?shù)毒叩某叽绮坏扔跐L子的尺寸時，刀具與凸輪的實際接觸線Lt和滾子與凸輪的理論接觸線Lk為分別位于不同圓柱面上的空間曲線，而非直線，因而無法采取刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ怪耆睾?。凸輪廓面除特殊段以外，其余都不為法向直廓，是不可展空間曲面。在空間凸輪的廓面加工時，只有采用與從動件滾子幾何參數(shù)一樣的刀具才可理論上無誤差地加工出凸輪廓面。
依此加工原理，凸輪體槽寬精度完全取決于刀具的刃磨精度，刀具需要特制，而下列因素也必將給加工帶來很多困難，有的因素難以克服的(1)刀具的磨損凸輪機(jī)構(gòu)是高副，磨損較快，為了提高其使用壽命，一般凸輪都采用合金鋼材料，不但硬度高，而且韌性大，加工過程中刀具磨損較快；
(2)刀庫中刀具數(shù)量的限制從動件滾子的尺寸一般為標(biāo)準(zhǔn)尺寸或設(shè)計時根據(jù)具體結(jié)構(gòu)而確定的尺寸，這樣很難完全找到相應(yīng)的刀具，要訂制標(biāo)準(zhǔn)刀具無疑增加了制造成本；(3)凸輪槽寬尺寸的因素如果根據(jù)具體需要凸輪槽的尺寸很大，那么制造很大的刀具不現(xiàn)實，即使這樣的大型刀具能制造出來，加工時也受機(jī)床功率和結(jié)構(gòu)的限制；(4)銑削方式的影響刀具兩側(cè)同時參加銑削，一側(cè)為順銑，另一側(cè)肯定為逆銑，使得加工后廓面質(zhì)量不統(tǒng)一或不均勻。一般銑削方式為順銑時的表面粗糙度和加工精度相對較高，而且可以防止出現(xiàn)加工顫振現(xiàn)象；(5)切削速度的因素兩坐標(biāo)聯(lián)動的加工工藝使刀具的切削速度在凸輪不同曲線段及不同的回轉(zhuǎn)半徑上不恒定，因此將嚴(yán)重地影響凸輪的表面質(zhì)量和刀具的使用壽命；(6)加工余量難以控制一般加工余量的確定是根據(jù)有關(guān)參數(shù)，如工件材料和刀具情況等以及試切后才能最終確定。恒速切削，同時較小的切深和進(jìn)給量可獲得較高的加工精度；高速切削和較小的切深和進(jìn)給量可獲得較小的表面粗糙度。按這樣要求確定的加工余量，在粗加工、半精加工和精加工中就需多把專門刀具，否則對廓面的加工質(zhì)量及刀具使用壽命會有很大的影響；(7)難以實現(xiàn)磨削加工按前述等徑的加工方法很難實現(xiàn)廓面的磨削加工。原因是砂輪由于磨損以及使用一段時間后要修整等因素，砂輪的使用壽命很短，必定增加凸輪的制造成本。更何況按等徑加工原理，砂輪同時磨削凸輪的兩個側(cè)面，其徑向受力很大，砂輪極易被擠碎；廓面兩側(cè)余量不均勻也容易使磨頭發(fā)生偏移，影響磨削精度；冷卻的不充分也易使凸輪的表面燒傷等。
如上所述，磨削加工做為空間凸輪的主要精加工形式，按等徑加工原理進(jìn)行空間凸輪內(nèi)凹槽表面的加工是難以實現(xiàn)的。
國內(nèi)外比較先進(jìn)的解決辦法是采用行星磨頭，如德國SCHIESS.KOPP公司生產(chǎn)的二坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控磨床就配有這種機(jī)構(gòu)，其工作原理如圖7所示砂輪繞o2做高速回轉(zhuǎn)進(jìn)行廓面磨削運動的同時，繞o1做行星運動，且rw+o1o2＝r，rw和r分別為砂輪和滾子半徑。由于這種機(jī)構(gòu)的加工是非連續(xù)的，加工后凸輪廓面存在波紋，公轉(zhuǎn)速度越低，波紋度越大，因此要求公轉(zhuǎn)速度很高；而在高速情況下的偏心機(jī)構(gòu)，極易產(chǎn)生振動，使得可調(diào)整量o1o2很??；同時行星式磨頭的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，價格也十分昂貴，產(chǎn)品的加工成本必然很高，應(yīng)用推廣困難。
隨著自動生產(chǎn)線和自動機(jī)械的發(fā)展，高速、高精度空間凸輪應(yīng)用逐漸增多，基于以上原因，研究設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)合理，適用于高速運動的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，以及加工方便，精度高，成本低的加工方法，是十分必要和緊迫的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種新型的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、磨損小、噪聲低、壽命長等諸多優(yōu)點，特別是對加工誤差包容性強(qiáng)，有利于保障凸輪機(jī)構(gòu)的分度和定位精度，改善了凸輪機(jī)構(gòu)的運動和動態(tài)性能。
本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是設(shè)計出所述弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的加工方法，它具有易加工，精度高，調(diào)整方便，經(jīng)濟(jì)性好、可使用常規(guī)設(shè)備等優(yōu)點。
本發(fā)明解決所述弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，包括凸輪和與之嚙合配套的滾子，凸輪廓面包括定位段、過渡段和分度段，其特征在于所述凸輪廓面的過渡段和分度段為凹面，與之嚙合配套的滾子為曲率半徑小于所述凸輪廓面凹面曲率半徑的鼓型滾子。
本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計特點是把凸輪廓面的過渡段和分度段設(shè)計為凹面，同時把與之嚙合配套的從動圓柱滾子相應(yīng)改為曲率半徑小于所述凸輪廓面凹面曲率半徑的鼓型滾子。這種設(shè)計可以使常規(guī)圓柱滾子從動件與凸輪廓面在運動過程中的線嚙合運動提升為本發(fā)明的點嚙合運動，從而使凸輪機(jī)構(gòu)具有點嚙合純滾動副傳動對誤差包容性強(qiáng)的特點，有利于保障凸輪機(jī)構(gòu)分度和定位的精度，改善其運動和動態(tài)性能，也提高了凸輪機(jī)構(gòu)的使用壽命。很明顯，這種設(shè)計也具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、磨損小、噪聲低的優(yōu)點，同時，這種凸輪廓面凹曲面與鼓型滾子凸曲面的配合設(shè)計，對于改善共軛曲面間的潤滑和應(yīng)力狀態(tài)都有很好的效果，可以進(jìn)一步使弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的磨損減小，噪聲降低，使用壽命延長。
本發(fā)明解決的另一個技術(shù)問題是同時設(shè)計出所述弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的加工方法。該加工方法為加工刀位控制方法，包括凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動工作的控制方法，其特征在于該加工方法采用單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法；即在所述的凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動轉(zhuǎn)動工作的同時，刀具還沿y2和z2坐標(biāo)做直線移動工作；所述直線移動的方程為y2＝-y1＝ΔR·cosβ0z2＝-z1＝ΔR·sinβ0，其中ΔR為刀具7在滾子2中心的位置上沿β0=β(H2)]]>方向移動刀具與滾子半徑的差值；H為滾子2的寬度；β0為將刀具7的中心置于滾子2寬度一半的接觸角，其值具體為 h0為設(shè)計常數(shù)。
本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的加工方法與傳統(tǒng)加工方法相比，是采用了單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法；即在傳統(tǒng)的凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動轉(zhuǎn)動工作的同時，設(shè)計了刀具還沿y2和z2坐標(biāo)做直線移動工作的單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法。這種設(shè)計方法由于采用了小刀具，所以可以實現(xiàn)所需的單側(cè)面加工，減少了工件對刀具的毀損，使刀具壽命延長，同時也擴(kuò)大了刀具使用的范圍，提高了加工精度和工作效率。


圖1為本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓面凹曲面與鼓型滾子凸曲面配合結(jié)構(gòu)的一種實施例示意圖；圖2為本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓面凹曲面與鼓型滾子凸曲面配合結(jié)構(gòu)的一種實施例剖面示意圖；圖3為弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪1與滾子2嚙合狀態(tài)示意圖；圖4為加工刀具與凸輪廓面的點位式加工原理示意圖；圖5為傳統(tǒng)兩坐標(biāo)聯(lián)動工作的加工刀位控制方法示意圖；圖6為理論接觸曲線與實際接觸曲線相互位置示意圖；圖7為行星磨削機(jī)構(gòu)的加工原理示意圖；圖8為本發(fā)明加工方法的單側(cè)面加工刀位控制原理示意圖；圖9為本發(fā)明加工方法的單側(cè)面加工刀位控制原理示意圖；圖10為本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)對凸輪廓面4的修形位段示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明本發(fā)明設(shè)計的一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，包括凸輪和與之嚙合配套的滾子2，凸輪廓面4包括定位段、過渡段和分度段，其特征在于所述凸輪廓面4的過渡段和分度段為凹面，與之嚙合配套的滾子2為曲率半徑小于所述凸輪廓面4凹面曲率半徑的鼓型滾子3(參見圖1、2、3和4)。
本發(fā)明的這種設(shè)計是基于對傳統(tǒng)或常規(guī)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)理論嚙合接觸線深入研究的結(jié)果傳統(tǒng)或常規(guī)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪1與滾子2理論嚙合接觸線為一條空間曲線(參見如圖3、5、6)。接觸區(qū)的應(yīng)力分布較為平均，但這種理想狀態(tài)在實際中并不容易實現(xiàn)。原因在于1.該機(jī)構(gòu)的嚙合為線接觸，對誤差十分敏感2.在加工和裝配過程中，凸輪體及從動盤因多種或某種原因會造成線性或角度誤差。其結(jié)果都將對凸輪與滾子的實際接觸狀態(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使原來理想的線接觸變成實際滾子2邊緣的點接觸或線接觸同時或交替存在，運動狀態(tài)不穩(wěn)定。而在滾子2與凸輪邊緣接觸情況下，滾子2會引起很大的接觸應(yīng)力，使兩構(gòu)件間的潤滑狀態(tài)惡化。實際上此時滾子2不做滾動，而是“楞”或“停滯”在凸輪廓面4上被動地“劃動”。這種“劃動”極易將凸輪廓面4劃傷。這種不良的接觸狀態(tài)，必將使凸輪和滾子兩者的使用壽命大為縮短，同時也會使凸輪機(jī)構(gòu)的動態(tài)性能變差。
研究還表明，無論從理論分析上，還是在實際的運動中，常規(guī)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)都體現(xiàn)出凸輪槽兩側(cè)面與滾子均接觸的特點，即在嚙合過程中，滾子2必須與以r1和r2為大小半徑的凸輪內(nèi)外廓面同時接觸，也就是說滾子2是在凸輪槽兩側(cè)壁中做周期性的滑動。這種接觸狀態(tài)是不良的。這樣的滑動會使凸輪1和滾子2的磨損都很快。通過對弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)嚙合工作特點的分析可知，滾子2與凸輪廓面4實際上只需單面或單邊接觸就能保證傳動及定位精度，因此，可以將凸輪廓面4的非接觸區(qū)域進(jìn)行修形減薄處理；再者由于加工及裝配時各種誤差的存在，凸輪廓面4也必須進(jìn)行修研后才能進(jìn)行裝配。所以，弧面分度凸輪廓面4的單側(cè)面加工的實現(xiàn)是解決所述問題的關(guān)鍵。
據(jù)此，本發(fā)明弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步特征是所述凸輪廓面4過渡段和分度段中的mn段、c’e段及fg段沿其法向單邊減薄0.02-0.04mm(參見圖10)。這意味著凸輪廓面4過渡段和分度段中的ab段及c’d段不做修形處理；或者是所述凸輪廓面4過渡段和分度段中的mn段和eh段沿其法向單邊減薄0.02-0.04mm，其余的ab段、ef段及dg段不做修形處理。前者適用于低速凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計，后者適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計。但無論是低速凸輪機(jī)構(gòu)，還是高速凸輪機(jī)構(gòu)，都要保證其加工精度和過渡段順猾。
這種設(shè)計的原理是；在低速運動情況下，從動盤的慣性力小于摩擦阻力，只需精確保證ab段及cd段精度即可，其余段做所述的減薄修形處理，減薄量為0.02-0.04mm。但為保證滾子2與凸輪廓面4嚙合有一定的重合度，可將c點延長到c′點，也即c’e段做減薄修形處理，c’d段不做減薄修形處理。c點延長到c′點的距離或著cc′段的長度為ce段長度的1/4-1/5。在高速運動情況下，從動盤的慣性力大于工作阻力，為使機(jī)構(gòu)保持很好的動態(tài)性能和防止橫越?jīng)_擊的產(chǎn)生，滾子2在中間槽的位置時盡量不與凸輪廓面4接觸，在保證一定重合度的前提下，必須保證ab、ef及dg段的精度，所述其它段做修形減薄處理。減薄量同樣為0.02-0.04mm。需要特別說明的是，無論在何種工作情況下，定位段的精度都必須精確保證，而過渡段應(yīng)當(dāng)保證順滑。
弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是線嚙合的空間曲面?zhèn)鲃?。在運動過程中，凸輪與滾子理論上接觸線為空間曲線，由于接觸線上各點相對速度不等，因此造成凸輪和滾子的不均勻磨損；同時由于線接觸傳動機(jī)構(gòu)對誤差比較敏感，使得理論的線接觸在實際傳動過程中處于線接觸、點接觸和邊緣接觸之間交替或同時進(jìn)行，運動不穩(wěn)定，加劇了磨損、振動和噪聲，造成使用壽命遠(yuǎn)低于其設(shè)計壽命，定位和分度精度降低，理論的優(yōu)良性能在實際應(yīng)用中得不到充分發(fā)揮。
本發(fā)明提出了新型的點嚙合純滾動副傳動的弧面分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計思想，即在弧面分度凸輪采用單側(cè)面加工工藝的基礎(chǔ)上，吸收鼓形滾子從動件傳動對誤差包容性強(qiáng)的優(yōu)點，再配合凸輪廓面的精確修形技術(shù)，根據(jù)單側(cè)面加工原理，任意位置上，刀具與凸輪的實際接觸線和滾子與凸輪理論接觸線在滾子寬度一半處相切，在該點的法向誤差Δn＝0，刀具兩端誤差最大。加工后廓面誤差分布有一定的規(guī)律，也就是說在除定位段以外的其他位置上，凸輪廓面呈凹型。
根據(jù)加工后的廓面形式，若在裝配時采用鼓型滾子替代設(shè)計時的圓柱型滾子，這樣鼓型滾子的凸曲面和凸輪廓面的凹曲面的嚙合傳動，凸輪廓面采取上述的廓面修形技術(shù)，這樣就形成了單側(cè)面點接觸的純滾動傳動形式，大大地提高了機(jī)構(gòu)對誤差的包容性。同時這種凸凹曲面的接觸形式有利于形成動態(tài)潤滑油膜，對于改善兩嚙合曲面間的潤滑狀態(tài)也有明顯的效果。
這種理論的點接觸，在外載荷及預(yù)緊力的作用下，會變成小橢圓面積接觸，減小了接觸應(yīng)力。根據(jù)加工后凸輪廓面的曲率情況，可以相應(yīng)地選擇滾子的曲率，使之達(dá)到最佳的嚙合狀態(tài)。但鼓形滾子3的最大半徑應(yīng)與設(shè)計滾子2的半徑相等。單側(cè)面加工原理使定位段的誤差為零，這樣有利于保障機(jī)構(gòu)的定位精度。結(jié)合廓面修形技術(shù)，使原來機(jī)構(gòu)線接觸的滑動副變成點接觸的滾動副。實驗表明，本發(fā)明的凸輪機(jī)構(gòu)傳動效率和使用壽命可獲得不同程度的提高，并且運動噪聲減小。
本發(fā)明所述的加工方法為加工刀位控制方法，包括凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動轉(zhuǎn)動控制方法，其特征在于該加工方法采用單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法(參見圖8、9)；即在所述的凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動轉(zhuǎn)動工作的同時，刀具還沿y2和z2坐標(biāo)做直線移動工作；所述直線移動的方程為y2＝-y1＝ΔR·cosβ0z2＝-z1＝ΔR·sinβ0，其中ΔR為刀具7在滾子2中心的位置上沿β0=β(H2)]]>方向移動刀具與滾子半徑的差值；H為滾子2的寬度；β0為將刀具7的中心置于滾子2寬度一半的接觸角，其值具體為 h0為設(shè)計常數(shù)。
這種刀位控制方法使刀具控制方向固定和誤差分布有規(guī)律性，控制過程簡單，也有利于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
在定位段 接觸線為直線，凸輪廓面4為法向直廓，按單側(cè)面加工刀位控制原理，定位段的法向誤差Δn＝0。
實驗表明，本發(fā)明的加工方法對刀具適應(yīng)性強(qiáng)，損害小，使用壽命長，加工工藝性好，同時可以提高加工精度和效率。
權(quán)利要求
1.一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，包括凸輪1和與之嚙合配套的從動件2，凸輪廓面4包括定位段、過渡段和分度段，其特征在于所述凸輪廓面4的過渡段和分度段為凹面，所述滾子3為曲率半徑小于所述凸輪廓面凹面4曲率半徑的鼓型滾子3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，其特征是所述凸輪廓面4過渡段和分度段中的mn段、c’e段及fg段沿其法向單邊減薄0.02-0.04mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，其特征是所述凸輪廓面1過渡段和分度段中的mn段和eh段沿其法向單邊減薄0.02-0.04mm。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的加工方法，該加工方法為加工刀位控制方法，包括凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動工作控制方法，其特征在于該加工方法采用單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法；即在所述的凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動轉(zhuǎn)動工作的同時，刀具還沿y2和z2坐標(biāo)做直線移動工作；所述直線移動的方程為y2＝-y1＝ΔR·cosβ0z2＝-z1＝ΔR·sinβ0，其中ΔR為刀具7在滾子2中心的位置上沿β0=β(H2)]]>方向移動刀具與滾子半徑的差值；H為滾子2的寬度；β0為將刀具7的中心置于滾子2寬度一半的接觸角，其值具體為 h0為設(shè)計常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)及其加工技術(shù)。該凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓面包括定位段、過渡段和分度段，其特征是所述凸輪廓面的過渡段和分度段為凹面，與之嚙合配套的滾子為曲率半徑小于所述凸輪廓面凹面曲率半徑的鼓型滾子。該加工方法包括凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動工作控制方法，其特征在于該加工方法是單側(cè)面四坐標(biāo)聯(lián)動的加工刀位控制方法；即在所述凸輪旋轉(zhuǎn)軸z1與刀具旋轉(zhuǎn)軸z2聯(lián)動工作的同時，刀具還沿y2和z2坐標(biāo)做直線移動工作。本發(fā)明產(chǎn)品工藝性好、加工方便、磨損小、噪聲低、壽命長；本發(fā)明方法具有可單側(cè)面加工，使刀具壽命延長，加工精度和效率都提高的優(yōu)點。
文檔編號B23P15/00GK1556340SQ20031012202
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者尹明富, 趙鎮(zhèn)宏, 張一同 申請人:天津工業(yè)大學(xué)