自定心中心架凸轮廓线等误差直线逼近研究*

谢祖强，倪 永，缪秋莲

(福建船政交通职业学院 机械与智能制造学院，福建 福州 350007)

0 引言

液压自定心中心架具有定心及重复定位精度高、夹持范围大、安装操作方便等优点，是细长轴类零件加工的理想辅助支撑装置[1，2]，长期以来，国内用户主要依赖进口。近年来，国内对其研究取得一系列成果，在机构设计方面，文献[3-7]对中心架关键部件平移凸轮及联动复位机构进行了分析与设计；在制造方面，文献[8]基于CAXA软件CAM平台用凸轮理论曲线等距平移的方法生成数控加工代码，文献[9]将凸轮实际廓线坐标值导入UG软件生成实体模型及数控加工代码对凸轮进行非等径铣削加工。

1 自定心中心架的工作原理

自定心中心架工作原理如图1所示。液压油缸1与箱体3连接，驱动平移凸轮4左、右平动，实现松开、夹紧；活塞2与平移凸轮4、滚轮8(即滚轮E)刚性连接，凸轮廓面与摆杆6上滚轮5接触，驱动摆杆6绕轴7(O2)旋转，摆杆滚轮10(即滚轮C)、滚轮D与滚轮E形成3点夹持工件。夹持过程中，滚轮C、D、E同步运动，使被夹持工件9轴心始终保持在O3位置，实现全程自定心。

1-液压油缸；2-活塞；3-箱体；4-平移凸轮；5，8,10-滚轮；6-摆杆；7-轴；9-工件

2 平移凸轮廓线的设计与分析

2.1 平移凸轮廓线方程

自定心中心架凸轮机构参数及坐标系如图1所示,其中L=OE,L0=O1O3,L1=O1D,L2=O1A,R为工件半径，r、r0均为滚轮半径，δ=φ-α-β。根据对称性，只求凸轮在坐标系第一象限内廓线方程。由图1可得夹持角：

(1)

A点坐标为：

(2)

式(2)中的A点坐标即为凸轮理论廓线方程。

根据包络线法原理，自定心中心架……