專用凸輪數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著各種先進制造技術(shù)的普及應(yīng)用，新材料新工藝的發(fā)展，凸輪的設(shè)計與制造將會變得十分方便和精確，制造成本也會大幅下降，尤其是隨著計算機的發(fā)展，凸輪機構(gòu)的計算機輔助設(shè)計和制造已獲得普遍地應(yīng)用，從而提高了凸輪設(shè)計和加工的速度及質(zhì)量，這也為凸輪機構(gòu)的更廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件,更好地促進自動機械的發(fā)展。
　　 通過分析凸輪輪廓曲線的特征，本文提出了極坐標數(shù)控的凸輪加工方案，即通過控制旋轉(zhuǎn)運動和直線運動，實現(xiàn)在極坐標下，對凸輪的數(shù)控加工。在極坐標

2、下，利用極角與極徑的關(guān)系，更容易設(shè)計理想的凸輪輪廓曲線，此方案避免了凸輪曲線方程從極坐標向直角坐標的轉(zhuǎn)化，控制一旋轉(zhuǎn)運動與一直線運動，插補出凸輪輪廓曲線。插補的算法采用數(shù)據(jù)采樣插補，即在一個插補周期內(nèi)，判斷各軸的運動方向，計算出各軸的運動增量。另外還對插補誤差進行了研究，并給出了插補誤差控制方法，使其每一步插補均能滿足精度要求。
　　 本課題的控制系統(tǒng)設(shè)計，采用上位機(PC機)與下位機(PLC)相結(jié)合的方式。利用PC機強大的軟硬

3、件功能，實現(xiàn)對凸輪輪廓曲線的插補算法計算，求出滿足精度要求的節(jié)點坐標、插補步長，并把這些信息傳送給PLC，由PLC驅(qū)動伺服電機插補運動，完成加工。由于加工過程中，需要聯(lián)動控制，因此，選擇FM357作為定位模塊，最多能同時控制四軸運動，滿足控制系統(tǒng)的要求。
　　 最后，本文根據(jù)凸輪輪廓曲線常用的運動規(guī)律，對各種運動規(guī)律的方程進行適當?shù)男拚蛊淠芨鶕?jù)設(shè)計的需要平滑過渡，并編寫了凸輪輪廓曲線生成程序，利用MATLAB的繪圖功能，生成