3。凸輪軸程誤差的測(cè)量與處理
凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是通過(guò)凸輪軸的形狀來(lái)反映的,因此需要根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)凸輪軸的形狀。一般來(lái)講,每個(gè)凸輪的形狀——桃形,由基圓和許多二次曲線、三次曲線及圓弧組成,其構(gòu)成的封閉曲線稱為升程曲線,由于凸輪升程曲線的特殊性,實(shí)際應(yīng)用中提供給磨床的升程曲線是 ~ 的離散數(shù)據(jù),這也就是描述每個(gè)凸輪形狀的理論升程表,其升程曲線的精度由升程公差來(lái)進(jìn)行控制。
1)凸輪的升程誤差
凸輪的升程誤差是指,實(shí)際凸輪對(duì)應(yīng)理論角度上的實(shí)際升程與理論升程的代數(shù)差。即
根據(jù)升程誤差的定義,凸輪升程測(cè)量時(shí),測(cè)量的應(yīng)是凸輪理論轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際升程。這一點(diǎn)在實(shí)際測(cè)量中是不容易做到的,測(cè)量數(shù)據(jù)中一般含有轉(zhuǎn)角誤差(系統(tǒng)性誤差)的影響,必須剔除測(cè)量數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)角誤差的影響,才可能得出正確的測(cè)量結(jié)果。這就提出了如何進(jìn)行凸輪測(cè)量和數(shù)據(jù)處理方法的問(wèn)題。
2)凸輪升程測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、評(píng)定方法
如圖1所示,凸輪升程表上給出的是理論轉(zhuǎn)角 對(duì)應(yīng)的理論升程h,按誤差定義要求,本應(yīng)測(cè)量出理
論轉(zhuǎn)角 對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際升程hS (圖1a)?墒牵捎谕馆啘y(cè)量起點(diǎn)轉(zhuǎn)角有誤差 ,實(shí)際上測(cè)量出的不是理論轉(zhuǎn)角 對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的實(shí)際升程hS,而是轉(zhuǎn)角 對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的實(shí)際升程 (圖1b)。所以,一般按 求解出的升程誤差與定義相悖 。
根據(jù)定義,凸輪的升程誤差應(yīng)按下式求解:
式中 ——凸輪升程變化率; 應(yīng)根據(jù)凸輪的公差要求分別求解[2],即
(1)升程公差按尺寸公差標(biāo)注時(shí)(公差帶位置固定,見(jiàn)圖2):
當(dāng)|h"a|≥|h"d或c|≤|h"b|,則
(由左、右側(cè)最大點(diǎn)“等距”導(dǎo)出)
當(dāng)|h"c|≥|h"a或b|≤|h"d|,則
(由左、右側(cè)最小點(diǎn)“等距”導(dǎo)出)
(2)升程公差按形狀公差標(biāo)注時(shí)(公差帶位置浮動(dòng),見(jiàn)圖3):
當(dāng)|h"a|≥|h"d或c|≤|h"b|,則
(由左、右側(cè)最大點(diǎn)“等值”導(dǎo)出)
當(dāng)|h"c|≥|h"a或b|≤|h"d|,則
(由左、右側(cè)最小點(diǎn)“等值”導(dǎo)出)
綜上所述,凸輪測(cè)量(處理)方法應(yīng)該是:①獲得原始(迭代)數(shù)據(jù),要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量準(zhǔn)確;②對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,只有準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù),才能保證數(shù)據(jù)處理的可靠性;③根據(jù)處理結(jié)果確定(計(jì)算出)各凸輪“桃尖”的角度位移 (用它來(lái)修正凸輪的相位角)。
一般來(lái)講,應(yīng)根據(jù)凸輪升程的公差要求,即按尺寸公差標(biāo)注的處理方法和按形狀公差標(biāo)注的處理方法,給出相應(yīng)的處理方法。數(shù)據(jù)處理過(guò)程,就是將測(cè)量數(shù)據(jù)處理成符合定義的升程誤差值——符合設(shè)計(jì)要求的升程誤差值的過(guò)程。
這里,應(yīng)說(shuō)明的是,凸輪升程的測(cè)量基準(zhǔn)是“敏感點(diǎn)”,凸輪升程的評(píng)定基準(zhǔn)是“極限點(diǎn)”。測(cè)量時(shí),以凸輪左、右側(cè)的“敏感點(diǎn)”為基準(zhǔn),獲得(確定)凸輪測(cè)量起點(diǎn)轉(zhuǎn)角 ;處理時(shí)以凸輪左、右側(cè)的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)的四個(gè)“極限點(diǎn)”a、b、c、d為基準(zhǔn),求出凸輪測(cè)量起點(diǎn)轉(zhuǎn)角的角度位移 之后,即得凸輪處理(評(píng)定)起點(diǎn)轉(zhuǎn)角:
測(cè)量數(shù)據(jù)的處理過(guò)程可以以 為測(cè)量起點(diǎn)轉(zhuǎn)角,進(jìn)行二次測(cè)量;也可以按解析式 ,逐點(diǎn)算出符合定義的升程誤差值。