弧面凸轮机构误差分析.doc

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1、弧面凸轮机构误差分析上章完成了弧面凸轮在加工过程中由丁•工件安装机床与刀具误差等因素影响卜的弧面凸轮的曲面方程的推导，仃关文献已经简要研究了刀八谋差丁件安装误差等因索対弧而凸轮法向误差的影响I叫这对评价和预测弧面凸轮加工谋差冇很人的帮助，本文主要研究各种加工谋差对弧面凸轮廓面坐标谋差的影响，这对分析弧面凸轮廓面误差的來源有車耍作用，为根据弧面凸轮测乗误差分析弧面凸轮谋差來源提供了理论指导。其次弧面凸轮机构工作时考虑的谋差要索与弧面凸轮加工是比较相似，本文分析了弧面凸轮机构在工作时各构件儿何误差对弧面凸轮机构运动楕度的影响，为分析和设计弧而凸轮机构时梏度综合分配提供了基础。3.1弧面凸轮

2、加工误差对弧面凸轮廓面精度的影响分析上章已经建工了含原始加匸谋差的弧面凸轮的曲面方程式(2-20)该曲面方程主耍由弧面凸轮的机构运动参数以及弧面凸轮的儿何参数组成。/5)=U5,>5^5)r=k(a{.avp.R.仏AMA47,△0)'g&a、a“队R、i(、c、r、N、M、卜0、(3-1队R.y.、A/9)p=p(a^a2+匕队/;AMA4/,A^)对上式进行全微分并整理得：dR+&g]%)MBg(M函]0gMBgl%】MdNdpdNdedft&、BNW(W1%2%//.v+%2]%2邮%2

3、力2邮"0+"2］咖邮dNdfldJVdedpdedNdpdNdA/dpW如］

4、敢a卩些+萤型敢，勿3%dN00dNdedpde©n邛aN3MdpdM(IM由等式(3・2)可得其分鼠表达式,将各变量的微分用无穷小量代替,卜所示误差影响方程。山?-k{x^a>+紡M+厶+&『&++右Aj5=k4a>+k、4R++k、&N+tAf?+kbtAr+A(A4/(3-2)得如△玄=k、4a、+X.A>?+X,Ar+X4.A/V+X5.A0+X;.Ar+k1AM(3-3)(3-4)(3-5)式中各系数£为各加工误差对廓面误差分量的影响系数表征各加工误差对廓而误差的影响程度。根据上章建立的倉加匸误差的弧面凸轮曲而方程式(2-19)以及误差独立性原理分别求得上式系数衣达式

5、屮各误差影响系数的衣达式。卜而分别推导各廓而误差影响系数的的表达式，为了研究分析的方便，本文不考虑各误差要素Z间的影响，研究一•种误差时设苴他误差值为零。3.1.1刀具旋转角度误差△弘对廓面误差的影响■在凸轮加工过程中由F机床本身的运动精度以及编程误差等对刀具的旋转角度仃比较人的影响。山前面推导的微分方程根据谋差独龙性原则对第二章推导的含谋差的弧面凸轮曲面方程式(2J9)求微分得各偏微分如式(3-6)所示。C-=—costtfjsina.(斤+〃)—rcoscr,cosa2cospda2・、■'■二1=(斤+〃)sina.+/sincosrr.cospda2申丄="+〃)cosg—rs

6、inazcosfl=sinpcosCT)sina2—rsincosp—/sinaxsina2sinp—rcosaxcosp—rsinpcos根据式(3-2)得各刀具旋转角度对廓面误差各分量的影响系数的计算式如F(3-7)所示。Vi心=竺+da2ca^将各偏微分駅衣达式(3-6)代入刀几旋转角度廓面误差影响系数衣达式(3-7),得刀具旋转角度对弧面凸轮廓面误差的影响系数如(3-8)所示。dpk.=—cosc?!(sincg(尺+“)+rcosct^cos/?)+(sin[icoscr(sin—rsinaxcosfl)da2k、、—(尺+〃)sincr、+/sinaxcosa、cosfi一

7、(/sina{sina、sin卩+rcoscf)sin[八""da2(3-8)k、.=(尺+“)cos*-rsina、cosfl-/*sin“cosa、&化•da^3.1.2刀具切削点位置误差AT?对廓面误差的影响刀几切削点的位置变动主要是由刀只的形状发生变化或者刀只振动从而引起刀貝切削点位置发生变化，这将严重影响那面误差。根据式（2・19）町求得与刀貝切削点位置彳有关的各微分方程如式（3-9）所示=sin//cosa】sina2—rsina{cosfi=-rsinaxsintz2sinfi一rcoscr,cos/7=-rsin//cosa(3-9)(3-10)—=cosa.coss6

8、R'2-^―i-=—sina.cos6R1・力3•-Cll=sins空=cR[“「("+“)COa2456')2+“)(>?+z/)2]根据式(3・2)得刀人切削位置谋差对廓面谋差影响系数的计算式如所示。k=並禺空2rBRdfi6R(3-10)k=也+萤空2，&RdpOR.g、厶虫"k、・=+-&Rd[i©R将式（3-9）中的各偏微分代入（3-10）得刀具切削位置对弧面凸轮廓面误差各方向的影响系数如式（3・11）所示。X,=cosa,cos