《加工中心自动换刀装置》修改意见稿
1、“.....牧野洋,曹西京凸轮机构设计北京机械工业出版社年月濮良贵,纪名刚机械设计北京高等教育出版社年月成大先机械设计手册北京化学工业出版社年月成大先机械设计图册北京化学工业出版社年月周开勤机械零件手册北京高等教育出版社,年彭国勋,肖正扬自动机械的凸轮机构设计北京机械工业出版社,葛正浩凸轮连杆机构系统模块化设计及应用研究博士学位论文西安西安理工大学,年轴承的教核作出弯矩图总结致谢参考文献绪论加工中心弧面分度凸轮的发展加工中心是由机械设备和数控系统组成的种能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床,特别适用于加工复杂的零件。它与般数控机床的显著区别就是具有对零件进行多工序加工的能力,即在次装夹中自动完成铣镗钻扩铰和内槽加工等。加工中心之所以有如此能力,是因为它有套自动换刀装置。是保证加工中心多工序集中加工的基本条件弧面分度凸轮机构是由美国人于世纪年代发明的......”。
2、“.....此后,前苏联英国德国瑞士日本等国也相继对弧面分度凸轮机构进行了研究,并成立有专门的生产厂家和研究机构。我国对弧面分度凸轮机构的研究比较晚,直到世纪年代才开始相关的研究工作。经过多年的努力,目前在弧面分度凸轮的设计制造检测等方面取得了丰硕的成果,特别是对新型结构的弧面凸轮机构进行了大量的探索。与棘轮槽轮不完全齿轮等常用的间歇运动机构相比,弧面分度凸轮机构具有传动速度高定位精度高分度精度和动力学性能好承载能力大可靠性好等优点,所以广泛应用于各种自动机械,如烟草机械包装机械加工中心换刀机械手食品加工等机械上。但弧面分度凸轮机构也有缺点,最显著的缺点是弧面凸轮廓面为空间不可展曲面,形状复杂,加工比较困难。国内的研究情况我国对弧面分度凸轮的研究起步较晚,直到世纪年代末期才开始相关的研究工作,而且由于有价值的资料比较少......”。
3、“.....但经过多年的努力,目前我国在弧面分度凸轮的理论研究结构设计制造与检测等方面都做了大量的研究工作,取得了丰硕的成果。在弧面分度凸轮机构运动学方面,主要对弧面分度凸轮机构的传动压力角凸轮啮合曲面的曲率半径从动滚子的转速凸轮廓形曲面接触线方程等进行了比较深入的探讨。如采用向量回转法柱面坐标张量法对弧面分度凸轮机构的几何学运动学及啮合原理等方面进行了全面系统的研究,推导了凸轮曲面方程接触线方程相对滑动速度传动压力角滚子与凸轮曲面的诱导曲率根切条件等系列计算公式,建立了弧面分度凸轮机构的几何运动学基础。在弧面分度凸轮机构的结构设计和应用方面,我国的专家学者做了大量的工作,特别是对新型结构的弧面凸轮的研究方面进行了大量的探索。例如,针对圆柱滚子弧面分度凸轮机构磨损不均匀的缺点,大连轻工业学院的王其超等人研制了点啮合弧面分度凸轮机构......”。
4、“.....陕西科技大学的曹巨江在线啮合圆锥滚子凸轮机构的基础上,设计出种对圆锥滚子进行修形后的球锥滚子。在设计方法上已采用了计算机辅助设计,不仅可以实现对机构参数运动参数的优化,而且还可以对系统的运动特性进行计算机仿真,提高了设计质量和设计水平。在弧面分度凸轮的动力学研究方面,最初是将系统简化为多刚体的联结,其理论基础是刚体运动学,然而事实上凸轮体本身是有弹性变形的,从动件到凸轮轮廓的中介环节滚子及滚子轴也都是可变形的,它们的动力响应都将影响系统的工作性能。现在对弧面分度凸轮动力学的研究考虑了系统的弹性变形,赵韩等人建立了凸轮机构从动件系统的振动模型,利用杜哈美积分和振型迭加原理导出了响应公式,并分析了各机构参数对动态响应的影响。贺炜等人用集中参数法建立了较为精确的五自由度等效动力学模型,将复杂的凸轮机构简化为多自由度的动态模型,并考虑间隙阻尼和油膜挤压的影响......”。
5、“.....建立了微分方程,采用有限差分法求解非线性问题,编制了整个动态连续模拟的系统,详细分析了系统参数对动态响应的影响,总结出了各参数对动态响应的影响规律。弧面分度凸轮机构制造的关键是弧面分度凸轮的加工。在国内,对弧面分度凸轮的加工是采用滚齿机改造或其他机床改造后的凸轮专用机床进行加工的。陕西科技大学山东轻工业学院大连轻工业学院天津大学山东诸诚恒瑞精密机械有限公司西安科达凸轮制造有限公司等高等院校和厂家都做了大量的研究,例如陕西科技大学的曹西京等人研制了种专门用于弧面凸轮磨削的数控磨头。对于加工中心用弧面分度凸轮机构目前国内还没有生产厂家。弧面分度凸轮的研究展望与传统的间歇分度机构相比,弧面分度凸轮机构在动力学性能承载能力分度精度等方面均有不可比拟的优越性,被誉为最理想的间歇传动机构,具有广阔的市场前景。从目前弧面凸轮机构的研究与发展分析......”。
6、“.....结合其它理论以及相对成熟的传动机构,如蜗轮蜗杆传动机构齿轮传动机构滚珠丝杆传动机构等,对弧面凸轮机构原理和机构上进行改进,以拓宽弧面凸轮机构的应用领域。弧面凸轮机构的动力学研究弧面凸轮机构主要是运用于高速高精度的分度与传动场合,动力学性能的好坏将是弧面凸轮设计与制造质量的主要评价指标之。有关弧面凸轮机构的动力学研究直是该领域的个难题,也将是该领域的重要研究方向。基于弧面凸轮啮合传动过程中的摩擦磨损与润滑状态分析,改进弧面凸轮机构的设计参数,进行弧面凸轮机构的摩擦学设计,以改善其动力学特性,以及设计有效的动力学性能测试装置,将是个值得研究的课题。课题来源及意义课题来源课题的目的是对加工中心凸轮式自动换刀装置简称中的弧面分度凸轮进行理论研究......”。
7、“.....在此基础上对其他自动机械中使用的弧面分度机构进行研究从而最终实现弧面分度凸轮机构的国产化。课题研究的背景是保证加工中心多工序集中加工的基本条件。通常情况下,,轴可按右手法则判定。弧面分度凸轮的曲面方程根据前面建立的坐标系,从动转盘上滚子的圆柱形工作面在坐标系中的方程式式中,滚子圆柱形工作面方程式的曲面参数滚子半径设凸轮与滚子共轭接触点为,则凸轮工作面上的点在中的矢量为,滚子圆柱工作面上的点在中的矢量为,而点在坐标系中的矢量为。由坐标系与之间的转换关系,可以得到与两矢量间的关系为同理可得与两矢量间的坐标转换关系式中在坐标系中到间的距离,根据坐标转换,有联立式和式,得到整理得凸轮轮廓方程式中凸轮分度期转角,由量起,逆时针为正滚子位置角,即分度转盘上滚子轴线与间夹角......”。
8、“.....由量起,逆时针方向为正转盘中心到共轭接触点的距离接触方程为曲纹坐标,和分别为凸轮和从动盘转角弧面分度凸轮机构的压力角压力角的定义及计算公式压力角是空间曲面啮合运动与动力传递的重要参数。它关系到能否正常传递运动和机构效率的高低,对于运动精度也有较大的影响。根据平面凸轮压力角的定义,压力角是定义在凸轮理论廓线与滚子轴心的相应接触点上。对弧面分度凸轮机构,压力角是指从动转盘滚子轴线上点所受法向推动力它与滚子圆柱接触线上对应点的公法线方向致与该点速度方向间所夹的锐角。般要求空间凸轮机构的最大压力角绝对值不大于。在凸轮式自动换刀机械手中使用的弧面凸轮由于从动盘的运动较复杂升程角偏大,使得凸轮曲面变化复杂,曲面偏置严重,会造成较大的传动压力角,这对机构运动本身或凸轮加工都不利,般要求弧面分度凸轮的压力角控制在,即式中在坐标系中......”。
9、“.....点的速度矢量在坐标系中,点的速度矢量的摸其表达式分别为将上述三式代入到式中并化简可得到将接触线方程代入,并考虑到压力角的定义规定总是锐角,故在中心距和运动规律确定以后,每个凸轮转角就有个对应和,由于滚子圆柱表面的瞬时接触线上每个共轭接触点在滚子轴线上相应点的半径是各不相同的,故其压力角亦不相同。即沿接触线上每个点处的有效推力不是均匀分布的,有时甚至相差很大。最大压力角最大压力角是影响机构动力学特性以及与机构主要尺寸有关的个重要参数。理论上应按照所得的系列中选出其中最大值来验算。但由于每瞬时沿接触线就有不同的值,而不同瞬时又有不同的接触线,判断起来相当复杂。我们可以简化计算,设定按转盘节圆半径计算,并且由于弧面分度凸轮机构在分度期常用的规律般均是对称型的,故发生在转盘分度期中点,即当时,......”。