关于电动数控刀架平面凸轮轨迹研究.pdf

F』 ■ 文 ／ 沈阳机床股份有限公司 吕超 刘建华 摘要 ：平 面凸轮锁 紧方式 简单可靠 ，不易松动 ， 控刀架 ，以其锁紧可靠、不易松动的优点受到用户的 在国内外生产的卧式电动数控刀架中普遍应用。本文 认可 这种结构通常与碟簧共同使用 ，锁紧过程中， 对我厂生产的WDH系列刀架的平面凸轮锁紧结构进行 滚子沿平面凸轮轨迹由底部爬升到平面段 ，从而压缩 优化 ，改进平面凸轮的轨迹 ，改善滚子受力情况 ，有 碟簧实现锁紧过程 ，如图1所示。凸轮轨迹设计不当， 效减小了锁 紧驱动力 ，降低 了电机负载。 会造成滚子爬坡吃力 ，电机和齿轮减速机构负载大 ， 关键词 ：平 面凸轮 ；轨迹 ；数控 刀架 ；优化 甚至无法实现锁紧。本文以WDH16刀架为例 ，通过 对滚子受力情况和锁紧驱动力的分析 ，对凸轮轨迹进 行优化 1．前言 2．凸轮轨迹分析 如图2所示 ，为凸轮轨迹的展开图 ，本文提出的 凸轮轨迹均为展开后的轨迹。凸轮轨迹分为 5段 ，分 别为初始段、过渡段、爬坡段、锁紧段、缓冲段。滚 子滚动到爬坡段时 ，碟簧开始压缩 ，到达爬坡段顶端 时 ，碟簧出力最大 ，锁紧驱动力达到最大 ：经过爬坡 段 ，滚子进入锁紧段 ，锁紧段为一平面 ，能够有效可 靠的保持锁紧状态。 由于刀架使用的碟簧在滚子爬坡过程中最大压缩 量为0．8，高度变化量为0．25，故设计爬坡段轨迹 的 l 1．WI)II刀架平面l”J轮锁紧结构 高度差为0．35，大于碟簧的高度变化量 ，使碟簧从爬 平面凸轮锁紧方式广泛应用于国内外卧式电动数 坡段开始出力。爬坡段轨迹的斜率直接影响了锁紧驱 · 7O ·第11期 数控机床市场 动力的大小 这里主要分析爬坡段的轨迹。 674N，Fd674N直线方程为 (b为常数)： f 一 1．612o】【+b … … … … … … … … … … … … … … 轨j查1 2．2优化为Fd恒定的爬坡轨迹 2．1中计算是以Nd为最大值计算的结果 ，实际上 ， 随着碟簧的逐渐压缩 ，碟簧力Nd逐渐增大 ，在最大压 缩量 0．8mm 时 ，Nd才达到最大值 ，产生的阻力也最 大 ，在此前Nd值则较小 ，阻力也较小 因此 ，爬坡曲 2．1设计爬坡轨迹为直线