1、误差，都会影响到工件加工精度，所以凸轮的直接加工法般要比间接加工法容易控制加工精度，生产率般较低，多用于单件小批生产。但数控机床加工也用于中批生产。直接加工法按划线加工按划线加工是指加工好凸轮基准面后，由钳工划出凸轮工作型面线，然后按线粗铣或钻孔后锯开，最后由钳工修挫成形，用金属板划线后按线检验。此法生产率低，只适宜单件生产精度较低的凸轮。在铣床上用分度头及挂轮铣凸轮工作型面为阿基米德螺旋线和渐开线时，可在铣床上利用分度头和挂轮铣削，如图所示。加工时，工件装在分度头上，并与水平线倾斜。角，工作台由丝杠挂轮传动。随着分度头的旋转，分度头与工作台带动凸轮坯逐渐向铣刀靠近，从而铣出各种型面曲线。分度头主轴倾斜角是为了确定挂轮齿数时便于计算和利用套挂轮铣出多种曲线而。

2、研究做了相当多的工作，但在各研究方向仍有许多可继续进行的工作，并有些研究工作有待开发。从设计的角度考虑，大致有以下几点在从动件运动规律的研究方面，除了继续寻找更好的运动规律外，要研究有效的分析方法。在几何学和运动学的研究方面，要综合考虑各种凸轮机构，尽可能导出普遍适用的计算公式。已有研究大多集中于平面和圆柱凸轮，而且是种凸轮种研究方法，因而设计公式过多，近似较多，并影响到其他方面如的应用等的研究。发展通用而有效的系统。由于种种原因，计算机在凸轮机构设计中的应用直被局限于几种平面和圆柱凸轮机构，且每程序般只能处理二种机构，对比较完整的系统的研究，在近十几年才开始，且很不完善。引入专家系统或人工智能系统。由于凸轮机构不是标准机构，种类多，应用广，加之许多已有的知。

3、因此可用前述盘形凸轮轮廓曲线设计的原理和方法，来绘制圆柱凸轮轮廓曲线的展开图。直动推杆圆柱端面凸轮设计实际上，在作推杆位移线图时，若取横轴长为圆柱体周长的话，即画出该凸轮的理论廓线。如图所示。图直动推杆圆柱端面凸轮设计摆动推杆圆柱凸轮设计图摆动推杆圆柱凸轮设计二用解析法设计凸轮廓线用解析法设计凸轮廓线，就是根据从动件的运动规律和已知的机构参数，求出凸轮廓线的方程式，并精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值。设计凸轮的软件为了必须进步提高凸轮机构设计水平，在解析法设计的基础上产生了许多计算机辅助设计软件，基于等凸轮加工方法凸轮加工的关键是型面加工。加工凸轮型面的方法可分为两类类是用手工机床挂轮和产率高，适于成批大量生产。由于按靠模仿形时，靠模的制造误差和仿形过程的。

4、样化，以适应新的要求。加强了凸轮机构动力学和振动方面的研究提高了机构的速度，发展了高速凸轮。他们已经生产出分度数每分钟次的分度凸轮机构。研制新的凸轮加工设备，以适应新开发的产品实现了凸轮机构的小型化和大型化，已经设计生产出了世界上最小和最大的蜗杆凸轮机构，中心距前者为，后者为。加强凸轮机构的标准化，发展成批生产的标准凸轮机构。发展凸轮机构的系统。日本学者特别注重将各方面的研究成果应用到实际的产品开发中去，如他们充分地认识到凸轮机构作为控制机构具有高速下的稳定性优良的再现性良好的运动特性和可靠性易于实现同步控制刚度高等优越性，因而十分重视将凸轮机构与电子技术相结合，在控制机构上作广泛的研究，从而拓宽了凸轮机构的用途。凸轮机构研究趋势虽然已有很多学者对凸轮机构的。

5、构相似,不同的是应画出系列平底，作平底直线族的包络线，即得到凸轮的实际廓线。如图所示。图平底从动件凸轮轮廓线设计摆动从动件盘形凸轮廓线的设计图示为尖端摆动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮轴心与从动件转轴之间的中心距为凸轮基圆半径为，从动件长度为，凸轮以等角速度逆时针转动，从动件的运动规律如所示。设计该凸轮的轮廓曲线。注意图中凸轮廓线与摆杆在些位置已经相交。故在考虑机构的具体结构时，应将从动件做成弯杆形式，以避免机构运动过程中凸轮与从动件发生干涉。图摆动从动件盘形凸轮廓线的设计圆柱凸轮轮廓曲线的设计圆柱凸轮机构是种空间凸轮机构。其轮廓曲线为条空间曲线，不能直接在平面上表示。但是圆柱面可以展开成平面，圆柱凸轮展开后便成为平面移动凸轮。平面移动凸轮是盘形凸轮的个特例。。

6、设的。这种凸轮型面加工方法因受传动精度等影响，型面精度不很高，主要用于不淬硬凸轮的加工和型面磨削前的预加工图用分度头和挂轮铣削铣凸轮用数控机床加工随着数控机床的日益发展和普及，中小批量凸轮越来越多地利用数控机床进行加工。在数控机床上加工凸轮型面时，先根据凸轮型面的参数编制程序，输入到数控装置中，控制机床的纵横进给运动，完成凸轮型面的自动加工。其精度和可靠性大为提高。二仿型加工法仿型加工法也叫复制加工，它是按靠模或样板凸轮的原型加工。广泛应用于凸轮的中批及大批生产中。属于仿形法加工的有靠模车削仿形铣削和仿形磨削。现代的凸轮仿形法加工，多用液压仿形铣床光电跟踪仿形铣床和伤形磨床等加工。靠模车凸轮在普通车床上，利用仿形装置可以加工具有封闭轮廓的盘形和圆柱形的凸轮，。

7、识不能公式化，所以应用普通的系统，有时效果并不很理想。如果引入专家系统，则可以获得较为理想的结果。动力学研究的深化及研究成果的进步实用化由于动力学问题本身的复杂性，导致研究主要集中于低中速凸轮机构，对高速凸轮机构的动力学研究还不够深入完善，所以，人们对这些研究成果的可靠性存在怀疑，这些成果的应用尚不广泛。加强对凸轮机构的运动学特性和动力学特性的计算机模拟，以提高设计质量和缩短产品研制周期。凸轮设计方法和设计软件凸轮机构分类如图图凸轮机构的分类设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定从动件的运动规律，然后再按照这运动规律设计凸轮廓线。凸轮廓线的设计方法有作图法和解析法，其基本原理相同。为了便于在图纸上绘制出凸轮的轮廓曲线，可采用反转法。图表示的是对心直动尖底从动。

8、计分析，优化及测试进行系列的综合性实验，不仅可供学生使用，增强他们的综合设计与创新能力实践动手能力分析和解决问题能力，而且还可以为凸轮机构的进步研究提供个平台。通过这个实验平台，可以研究凸轮的轮廓曲线，分析各种运动学和动力学参数，然后进行凸轮机构的优化设计。因此，凸轮机构创新设计试验平台研制对于凸轮机构的深入研究和生产制造都会起着重要的作用。研究的基本内容与拟解决的主要问题基本内容本课题主要内容有了解凸轮机构运动及特性测试试验台研制，研究目的。理解各种典型凸轮机构结构及其特点。确定完整实验系统总体方案实验台机械装配图份及主要零件加工图若干份相关测试用传感器型号选定及按装机架设计凸轮机构运动学分析及运动仿真设计。拟解决的主要问题设计台小型凸轮机构运动分析及创新。

9、件盘形凸轮机构为例来说明其基本原理。图反转法画凸轮真实运动凸轮以等角速度绕轴逆时针转动，推动从动件在导路中上下往复移动。反转法整个机构加上个的转动凸轮静止固定不动从动件随导路起以角速度转动，同时又按原来的运动规律相对导路作移动从动件尖端参与复合运动所划出的轨迹即为凸轮廓线。凸轮机构的形式多种多样，反转法原理适用于各种凸轮轮廓曲线的设计。作图法设计凸轮廓线对心直动尖底从动件盘形凸轮廓线的设计已知基圆半径从动件的运动规律凸轮逆时针方向转动试设计凸轮廓线。如图所示。图对心直动尖底从动件盘形凸轮廓线的设计偏置直动尖底从动件盘形凸轮廓线的设计如图所示。图偏置直动尖底从动件盘形凸轮廓线的设计平底从动件平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计思路与上述滚子从动件盘形凸轮机。

10、硬且粗糙度要求小，轮廓功线的向径精度要求较高的凸轮。仿形磨削可在通用机床上安装仿形装置和磨头进行加工，亦可在专门的仿形磨床上加工，它们的构造与工作原理基本上与仿形铣削相同。使用数控机床加工凸轮目前渐渐增多，是种较新的加工方法。三用专用靠模专用夹具枉普通立铣床上铣削在立铣床上松开刀架横向进给的螺丝，靠配通产生的力迫使滚于直靠紧靠模。这种方法在工厂既没靠模铣床，又没有数控机床的条件下而生产批量又较大的场合下使用。四在万能铣床上加工从动杆作匀速运动的凸轮，盘状凸轮的轮廓曲线是阿基米德螺线，圆柱凸轮的槽展开图为斜直线。这两种凸轮的轮廓曲线可以在万能铣床上加工，只要计算好配换齿轮，刀具即能按上述曲线运动，加工比较方便。凸轮机构试验台研究意义在这个实验平台中，将凸轮的设。

11、设计试验平台,完成凸轮机构运动规律及传动机构传动特性参数可测试。利用计算机对凸轮机构结构参数进行优化设计，然后，通过计算机对凸轮机构的运动进行仿真和测试分析，从而实现计算机辅助设计与计算机仿真和测试分析有效的结合，实现理论与实际的紧密结合。从而深入了解不同规律的盘形凸轮和圆柱凸轮机构的运动特点。进步提高其设计水平，在解析法设计的基础上开展计算机辅助设计的研究和推广应用。研究思路方案可行性分析及预期成果研究思路方案凸轮机构工作的基本原理凸轮机构的类型众多，轮廓曲线通常也比较复杂，本课题所选用的是最常用的盘形凸轮机构，直动从动件盘形凸轮，如图所示。当凸轮绕轴旋转时，推动从动件沿导轨机架做往复直线运动。通常，凸轮为机构的原动件。图凸轮机构试验台系统组成试验台系统框。

12、如图所示。图靠模车凸轮图中在普通车床上安装了带有滚子的靠模装置，通过靠模把凸轮工作表面尺寸转换到刀具的运动上去，横拖板上的滚子借助于弹簧的作用始终保持与靠模接触。切削时纵向进给自动或手动进行，而横向进给由靠模控制，从而加上出成型工作表面。仿形铣凸轮利用靠模夹具铣削凸轮的工作情况可参见图图仿形铣凸轮机械式仿形加工凸轮时，靠模磨损快，加工精度低。现代的仿形铣床，采用液压或电液仿形系统，光电跟踪仿形系统等。采用液压或电液仿形铣床时，由于靠模所受压力极小，使用寿命长，因而可以采用铸铁铝合金木材石膏等容易加工的材料制造。采用光电跟踪仿形时，由于光电系统可跟踪白色背景上的黑线工艺人员只需绘制凸轮的轮廓图，就可按图进行轮廓仿形加工。仿形磨削凸轮仿形磨削用于加工凸轮型面已淬。

参考资料：

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