综上所述,由于凸轮设计和制造等方面存在的局限性和缺陷,加上凸轮自身的结构特点,因此,必须寻求一种新的设计和加工方法。作者曾于2001年提出以CAD/CAM技术为基础的凸轮数控化加工设想和方案,其目标是实现凸轮优化设计和数控加工制造的一体化解决方案,并以此为契机,彻底解决凸轮设计和制造中长期困扰企业的技术老大难问题。该方案于2004年初得到实施,从目前实施效果看,不但做到了凸轮槽的优化设计,提高了产品内在品质,更重要的还在于加工质量稳定可靠,而且工件1次装夹多件加工,缩短了机加辅助时间,还提高了加工效率。以下是凸轮设计与数控加工实施方案的具体内容。
凸轮槽曲线误差及数控加工的工艺分析由于凸轮槽曲线存在离散点)拟合曲线)直线的多次变换,每次变换都不可避免地带来一定的误差,即存在拟合误差和线性化误差问题。
减小这些误差可以采取多种措施,如离散点的密化处理、选择合适的拟合曲线类型及CAM编程时设定足够高的线性化精度等都是行之有效的措施。实践表明,通过上述这些措施都能极大地减小误差,从而较好地满足缝合机对凸轮曲线的精度要求。
槽加工的工艺方案选择本例凸轮槽只进行半精加工和精加工,分别选择=12mm,8mm2种规格立铣刀对2组凸轮槽依次进行加工。为了编程方便,无论是粗精加工还是内外曲线加工,均采用半径补偿和子程序调用的方法;此外,为了实现如所示的顺序加工要求,采用子程序循环调用结构,如通过3个循环调用就能加工13三列凸轮,然后转到第2行第1列位置进行下1个循环加工,以此类推。粗精加工都按此顺序进行。在对三列进行循环加工时,编程原点位置直接由子程序确定,增加了程序的通用性。此外,在第1和第13号位置分别设定2个工件坐标系G54和G55,对2组采用相同的加工方案。由此可见,对凸轮槽的粗、精加工需要编制4个子程序,如b所示。


