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目前国产数控转台的传动机构大都采用传统的蜗轮蜗杆结构,该机构在运行过程中存在着较大的正反向间隙,抗扭能力差,加上制造、装配工艺落后,导致分度精度、重复分度精度以及负载能力等方面的性能不佳。由于连续分度弧面凸轮机构具有可负载扭矩大、精度高、体积小、重量轻、传动效率高等优点,在一定的程度上可以取代蜗轮蜗杆机构。因此,尝试开发这种新型的传动机构——连续分度弧面凸轮机构具有十分重要的意义。针对该机构的研究,本文所开展的主要工作如下:
(1)在设计方面,首先推导出连续分度弧面凸轮的廓面方程、啮合方程、压力角公式和曲率公式,并对压力角和曲率的变化进行了分析。接着建立了一套设计连续分度弧面凸轮机构的方法,并编制了相应的交互式设计程序。最后,基于UG平台进行了连续分度弧面凸轮机构的运动仿真,确保结构的合理性。
(2)在制造方面,利用Visual Basic 6.0编制了连续分度弧面凸轮多轴数控加工的自动编程软件。该软件采用范成法和仿自由曲面法生成连续分度弧面凸轮多轴数控加工所需的刀位数据和数控加工代码。最后运用VBA开发了相应的多轴数控加工仿真系统,以验证所生成刀位数据和数控代码的正确性。
(3)在理论方面,系统建立了空间刀具补偿一般性原理,并且应用于弧面凸轮的范成法和仿自由曲面法加工。该原理的应用使弧面凸轮加工的诸多环节上操作简便、节省大量时间。