專利名稱：凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械領(lǐng)域的實驗裝置，具體涉及一種凸輪廓線檢測與模擬加工 實驗裝置。
背景技術(shù)：
凸輪機構(gòu)是機械領(lǐng)域一種常用的傳動機構(gòu)，在紡織、包裝、印刷等輕工機 械中應(yīng)用非常廣泛。凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件、機架三個基本構(gòu)件組成，凸輪 是一個作連續(xù)運動的具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，當(dāng)它作等速運動時，通過與 之接觸的從動件就可以在曲線輪廓或凹槽的推動下，獲得相對于機架的連續(xù)或 不連續(xù)的任意預(yù)定的運動規(guī)律。
凸輪機構(gòu)的特點是只要設(shè)計適當(dāng)?shù)妮喞€，便可以使從動件實現(xiàn)各種復(fù) 雜的運動規(guī)律，并且機構(gòu)比較簡單、緊湊，便于設(shè)計，因此，凸輪機構(gòu)適用于 各種自動化和半自動化機械中運動的控制。但是，由于凸輪機構(gòu)是高副機構(gòu)， 制造比較困難，凸輪廓線的加工質(zhì)量直接影響到了自動機械的運行質(zhì)量。通過 對凸輪廓線進(jìn)行檢測并分析加工誤差，可以有效提高凸輪加工質(zhì)量。但目前凸 輪廓線的檢測也是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)， 一般生產(chǎn)廠家甚至因為凸輪輪廓幾何 形狀誤差檢測困難而不予以檢測，這就影響了凸輪的傳動精度，其應(yīng)用范圍必然 也會受到一定的限制。
由于凸輪的加工質(zhì)量與凸輪廓線的有效檢測是密不可分的，因此，凸輪加 工及檢測實驗裝置的研發(fā)便顯得尤為重要。目前集凸輪廓線檢測和模擬加工為 一體的實驗裝置非常匱乏，尤其面向高等院校《機械 理》實驗教學(xué)的凸輪綜合實驗臺還是一片空白。市場上現(xiàn)有的凸輪實驗臺功能單一，參數(shù)固定，技術(shù)
落后，只能用于定性分析和演示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可以對凸輪的運動廓線進(jìn)行檢測，同時也可以模擬加工 凸輪的實驗裝置。
本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)
凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，包括機柜和控制臺，機柜上設(shè)置測輪 廓機構(gòu)、被測凸輪安裝機構(gòu)以及模擬加工實驗機構(gòu)，
所述測輪廓機構(gòu)包括直線位移傳感器、圓柱凸輪測廓桿以及盤形凸輪測廓 桿，直線位移傳感器的測端連接相對直線位移傳感器垂直設(shè)置的圓柱凸輪測廓 桿，圓柱凸輪測廓桿上又連接相對圓柱凸輪測廓桿垂直設(shè)置的并可沿圓柱凸輪 測廓桿垂直方向移動的盤形凸輪測廓桿，盤形凸輪測廓桿與圓柱凸輪測廓桿連 接的一端套設(shè)回位彈簧；圓柱凸輪測廓桿包括桿體以及桿體端部安裝的軸線與 桿體軸線同軸的滾子，盤形凸輪測廓桿包括桿體以及桿體端部安裝的軸線與桿 體軸線垂直的滾子；
所述的被測凸輪安裝機構(gòu)包括安裝于機柜上并與轉(zhuǎn)動動力相連接的用來安 裝被測凸輪的凸輪軸；
所述的模擬加工機構(gòu)包括立式銑形式的銑刀部件和工作臺部件，所述的工 作臺部件包括可產(chǎn)生三軸移動和一軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)以及其上安裝的工作臺；
盤形凸輪測廓桿的桿體固定于可沿導(dǎo)軌移動的線性滑塊上，導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌 支座安裝于固定底板上，回位彈簧套設(shè)于盤形凸輪測廓桿的桿體上，回位彈簧 的一端固定于圓柱凸輪測廓桿上，另一端固定于固定底板上設(shè)置的彈簧固定支架上，固定底板通過螺栓安裝于機柜頂部。
直線位移傳感器通過傳感器支架安裝于固定底板上。
凸輪軸通過軸承和軸承座安裝于底板上，底板底部安裝驅(qū)動用直流電機，驅(qū)動用直流電機的輸出軸通過主動同步帶輪、同步帶和從動同步帶輪連接凸輪軸，檢測時，盤形凸輪安裝于凸輪軸軸端，圓柱凸輪安裝于兩軸承之間的凸輪軸上，也就是說在一個凸輪軸上可以同時安裝兩種凸輪。
可產(chǎn)生三軸移動和一軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)包括安裝于機柜上的Z向升降機構(gòu)，
Z向升降機構(gòu)上安裝X向運動機構(gòu)，X向運動機構(gòu)上安裝Y向運動機構(gòu)，Y向
運動機構(gòu)安裝可繞X向旋轉(zhuǎn)的A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；
所述的z向升降機構(gòu)，包括通過工作臺底板固定于機柜上的z向軸承座，z
向軸承座上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成Z向滾珠絲桿副，滾珠絲杠一端經(jīng)Z向聯(lián)軸器與Z向步進(jìn)電機連接，滾珠螺母上固定可沿機柜上下滑動的Z向滑臺，
機柜上裝有四個供Z向滑臺滑動的Z向?qū)к墸?br> X向運動機構(gòu)包括X向?qū)к壷ё桶惭b于Z向滑臺的X向軸承座，X向軸承座上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成X向滾珠絲桿副，滾珠絲杠一端經(jīng)X向聯(lián)軸器與X向步進(jìn)電機連接，滾珠螺母上固定X向滑板，X向?qū)к壷ё涎b有兩個供線性滑塊滑動的X向?qū)к墸瑑蓚€線性滑塊連接X向滑板；
Y向運動機構(gòu)包括Y向?qū)к壷ё桶惭b于X向滑板的Y向軸承座，Y向軸承座上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成Y向滾珠絲桿副，滾珠絲杠一端經(jīng)Y向聯(lián)軸器與Y向步進(jìn)電機連接，滾珠螺母上固定Y向滑板，Y向?qū)к壷ё涎b有兩個供線性滑塊滑動的Y向?qū)к?，兩個線性滑塊連接Y向滑板；
Y向滑板上設(shè)置可裝夾盤形凸輪毛坯的小軸以及A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括A向步進(jìn)電機，A向步進(jìn)電機連接分度頭，分度頭連接
可裝卡圓柱凸輪毛坯的三爪卡盤。
銑刀部件包括銑刀，銑刀裝在數(shù)控銑夾頭內(nèi)，數(shù)控銑夾頭通過銑夾頭拉桿固定在主軸的錐孔內(nèi)，主軸上裝有從動帶輪并通過軸承支撐于主軸箱中，主軸箱通過支座固定于機柜，從動帶輪通過三角帶連接主動帶輪，主動帶輪安裝于加工用直流電機的輸出軸上。
機柜包括焊接臺體，焊接臺體底部安裝支撐腳和定向輪?？刂婆_通過信號線與直線位移傳感器以及工作臺部件的驅(qū)動機構(gòu)相連。
本發(fā)明是一種可用于機械加工領(lǐng)域科研實驗及高校實驗教學(xué)的凸輪實驗裝置，可實現(xiàn)凸輪的模擬設(shè)計加工和凸輪廓線檢測兩大功能，能檢測盤形凸輪和圓柱凸輪的工作廓線，同時能模擬加工以石臘或硬塑料為毛坯的盤形凸輪和圓柱凸輪。
凸輪檢測部分通過采用直線位移傳感器對凸輪的一個循環(huán)時間的運動規(guī)律進(jìn)行測試，可以對平面盤形凸輪和空間圓柱凸輪廓線進(jìn)行檢測。凸輪加工部分可以通過數(shù)控編程對石臘或硬塑料等非金屬材料制成的盤形和圓柱凸輪毛坯進(jìn)行模擬加工。
凸輪模擬加工機構(gòu)為立式銑床結(jié)構(gòu)銑刀由電機通過帶輪減速后驅(qū)動，由銑刀夾頭固定在銑刀軸上。加工盤形凸輪時，工件固定在工作臺上，工作臺由
可產(chǎn)生三軸運動的驅(qū)動機構(gòu)帶動可沿X、 Y、 Z軸三個方向移動，X、 Y、 Z軸方
向采用步進(jìn)電機帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，通過滾珠螺母帶動滑臺在導(dǎo)軌上移動實現(xiàn)
其三向移動，Z軸完成進(jìn)、退刀運動，X、 Y軸移動的運動合成后即得到工作臺上加工盤形凸輪毛坯的運動。加工圓柱凸輪時，工件固定在三爪卡盤上，通過夾緊機構(gòu)夾緊，工件的X向旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機帶動分度頭經(jīng)三抓卡盤實現(xiàn)，工件的X向移動由步進(jìn)電機帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，通過滾珠螺母帶動工作臺在導(dǎo)軌上移動實現(xiàn)，X向旋轉(zhuǎn)和X軸移動運動合成后即得到加工圓柱凸輪毛坯的運動。
以上運動均采用數(shù)字控制系統(tǒng)控制，禾擁DMC300A運動控制器控制電機的轉(zhuǎn)速及位移，數(shù)控控制系統(tǒng)的技術(shù)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從現(xiàn)有技術(shù)中獲知。
凸輪檢測部分中凸輪由驅(qū)動用直流電機通過同步帶傳動帶動作定速轉(zhuǎn)動，帶動盤形凸輪測廓桿或者圓柱凸輪測廓桿運動，最終帶動與之相連的直線位移傳感器內(nèi)的滑桿移動，并通過記錄凸輪轉(zhuǎn)角和盤形凸輪測廓桿或者圓柱凸輪測廓桿的位移數(shù)據(jù)，確定凸輪機構(gòu)的基本參數(shù)，檢測出所加工凸輪實際輪廓極坐標(biāo)和從動件的位移曲線，與凸輪的原始設(shè)計的位移曲線進(jìn)行比較，分析凸輪的加工誤差，從而控制加工質(zhì)量，提高凸輪加工精度。
本發(fā)明具有如下有益效果集凸輪廓線模擬設(shè)計加工與檢測為一體，功能
齊全，結(jié)構(gòu)緊湊，在一個實驗平臺上實現(xiàn)了一機多用，同時匯集了機械、控制、測試等多項技術(shù)，檢測精度高，操作方便，交互性強，可作為一種機械加工領(lǐng)域的科研實驗裝置，輔助科研人員分析凸輪的加工誤差，提高凸輪加工精度，也可作為一種教學(xué)實驗裝置，用于高校機械類及相關(guān)專業(yè)機械原理課程的實驗教學(xué)。


圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1的側(cè)視圖
圖3為在檢測盤形凸輪狀態(tài)下圖1的俯視4為在檢測圓柱凸輪狀態(tài)下圖1的俯視5本發(fā)明測輪廓機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖6為圖5的俯視圖
圖7為本發(fā)明被測凸輪安裝機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖8為本發(fā)明銑刀部件的結(jié)構(gòu)意圖
圖9為本發(fā)明工作臺部件的結(jié)構(gòu)示意圖
圖10為圖9的側(cè)視圖
圖中1-測輪廓機構(gòu)，2-支撐腳，3-定向輪，4-機柜，4.1-焊接臺體，5-被測 凸輪安裝機構(gòu)，6-控制臺，7-銑刀部件，8-工作臺部件，9-回位彈簧，10-圓柱凸 輪測廓桿，11-固定底板，12-傳感器支架，13-直線位移傳感器，14-彈簧固定支 架，15-盤形凸輪測廓桿，16-線性滑塊，17-導(dǎo)軌，18-導(dǎo)軌支座，19-驅(qū)動用直流 電機，20-主動同步帶輪，21-同步帶，22-底板，23-軸承座，24-軸承，25-從動 同步帶輪，26-凸輪軸，27-圓柱凸輪，28-盤形凸輪，29-從動帶輪，30-主軸，31-數(shù)控銑夾頭，32-銑刀，33-三角帶，34-主動帶輪，35-支座，36-加工用直流電機， 37-主軸箱，38-銑夾頭拉桿，39-Z向滑臺，40-X向步進(jìn)電機，41-X向聯(lián)軸器， 42-X向軸承座，43-X向滾珠絲桿副，44-X向?qū)к墸?5-X向?qū)к壷ё?6-Y向 導(dǎo)軌支座，47-X向滑板，48-Y向步進(jìn)電機，49-Y向滑板，50-盤形凸輪毛坯， 51-Y向聯(lián)軸器，52-Y向軸承座，53-Y向滾珠絲桿副，54-Y向?qū)к墸?5-A向 步進(jìn)電機，56-分度頭，57-三爪卡盤，58-圓柱凸輪毛坯，59-Z向?qū)к墸?0-Z向 步進(jìn)電機，61-Z向聯(lián)軸器，62-Z向滾珠絲桿副，63-Z向軸承座，64-工作臺底板。
具體實施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步說明。
圖l、圖2、圖3、圖4為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明由測輪廓機構(gòu)l、 機柜4、被測凸輪安裝機構(gòu)5、控制臺6、銑刀部件7、工作臺部件8組成。機柜4包括焊接臺體4.1、定向輪3、支撐腳2，定向輪3和支撐腳2安裝在焊接 臺體4.1底部，定向輪3用于實驗臺短距離的換位，支撐腳2用于實驗臺定位后 的固定和水平調(diào)整。
圖3為對盤形凸輪的工作廓線實施檢測的示意圖，盤形凸輪測廓桿端部的 滾子緊貼盤形凸輪的輪廓曲面。
圖4為對圓柱凸輪的工作廓線實施檢測的示意圖。拆去測輪廓部件的固定 底板11上的固定螺栓，將測輪廓部件1整體逆時針旋轉(zhuǎn)90°，使圓柱凸輪測廓 桿端部的滾子緊貼圓柱凸輪工作廓線的起點，然后將固定底板用固定螺栓固定 在機柜上。
圖5、圖6為測輪廓機構(gòu)的示意圖。該部件由回位彈簧9、圓柱凸輪測廓桿 10、固定底板11、傳感器支架12、直線位移傳感器13、盤形凸輪測廓桿15、 線性滑塊16、導(dǎo)軌17、導(dǎo)軌支座18、彈簧固定支座14組成。
導(dǎo)軌支座18、傳感器支架12通過螺栓固定在固定底板11上。傳感器支架 12上裝有直線位移傳感器13，其測端通過聯(lián)接角鋼與相對其垂直設(shè)置的圓柱凸 輪測廓桿10連接。導(dǎo)軌支座18上裝有導(dǎo)軌17，線性滑塊16可在導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌 長度方向移動。盤形凸輪測廓桿15的桿體用螺釘固定在線性滑塊16上。盤形 凸輪測廓桿15相對圓柱凸輪測廓桿10垂直設(shè)置并互相連接，盤形凸輪測廓桿 15與圓柱凸輪測廓桿10連接的一端套設(shè)回位彈簧9。
盤形凸輪測廓桿15端部的滾子或圓柱凸輪測廓桿10的滾子在回位彈簧9 的力作用下緊貼在被測凸輪輪廓表面。當(dāng)被測圓柱凸輪轉(zhuǎn)動時，圓柱凸輪測廓 桿帶動直線位移傳感器13內(nèi)的滑桿移動；當(dāng)被測盤形凸輪轉(zhuǎn)動時，盤形凸輪測 廓桿15在導(dǎo)軌17上移動，從而帶動直線位移傳感器13內(nèi)的滑桿移動。
圖7為被測凸輪安裝機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，該部件包括驅(qū)動用直流電機19、主動同步帶輪20、同步帶21、底板22、軸承座23、軸承24、從動同步帶輪25、 凸輪軸26。
驅(qū)動用直流電機19通過螺栓固定在底板22下，其輸出軸裝有主動同步帶 輪20。主動同步帶輪通過同步帶連接從動同步帶輪。從動同步帶輪25裝于用于 安裝被測圓柱凸輪27和盤形凸輪28的凸輪軸26上，凸輪軸通過軸承24支承 于軸承座23中。同時軸承座23通過螺栓固定在底板22上。
驅(qū)動用直流電機19得電后通過同步帶21帶動凸輪軸26旋轉(zhuǎn)，通過鍵聯(lián)接 使凸輪27、 28旋轉(zhuǎn)。根據(jù)檢測的需求在一定范圍內(nèi)可調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。
圖8為銑刀部件結(jié)構(gòu)示意圖，該部件為立式銑床機構(gòu)，由從動帶輪29、主 軸30、數(shù)控銑夾頭31、銑刀32、三角帶33、主動帶輪34、支座35、加工用直 流電機36、主軸箱37、銑夾頭拉桿38組成。
數(shù)控銑夾頭31通過銑夾頭拉桿38固定在主軸30的錐孔內(nèi)，銑刀32裝在 數(shù)控銑夾頭31內(nèi)可根據(jù)加工的需要調(diào)節(jié)伸出長短。主軸30上裝有從動帶輪29 并通過軸承支承于主軸箱37中。主軸箱37通過螺栓固定在支座35的水平、垂 直安裝面上。加工用直流電機36輸出軸裝有主動帶輪34，通過螺栓固定在電機 板上，電機板再通過螺栓固定在支座35的垂直安裝面上。
加工用直流電機36得電后通過三角帶傳動帶動主軸30旋轉(zhuǎn)，并通過數(shù)控 銑夾頭31帶動銑刀32切削加工。根據(jù)加工的需求在一定范圍內(nèi)可調(diào)整電機轉(zhuǎn) 速。
圖9、圖IO為工作臺部件結(jié)構(gòu)示意圖，該部件由Z向滑臺39、 X向步進(jìn)電 機40、 X向聯(lián)軸器41、 X向軸承座42、 X向滾珠絲桿副43、 X向?qū)к?4、 X 向?qū)к壷ё?5、 Y向?qū)к壷ё?6、 X向滑板47、 Y向步進(jìn)電機48、 Y向滑板 49、盤形凸輪毛坯50、 Y向聯(lián)軸器51、 Y向軸承座52、 Y向滾珠絲桿副53、 Y向?qū)к?4、 A向步進(jìn)電機55、分度頭56、三爪卡盤57、圓柱凸輪毛坯58、 Z 向?qū)к?9、 Z向步進(jìn)電機60、 Z向聯(lián)軸器61、 Z向軸承座63、 Z向滾珠絲桿副 62、工作臺底板64組成。
Z向步進(jìn)電機60伸出軸處裝有Z向聯(lián)軸器61， Z向步進(jìn)電機60用螺栓固 定在工作臺底板64上。在工作臺底板64上固定一個Z向軸承座63，通過軸承 懸臂支承有Z向滾珠絲桿副62，其軸下端通過Z向聯(lián)軸器61與電機相連，滾 珠螺母通過支架固定有Z向滑臺39。機柜上固定有供Z向滑臺滑動Z向?qū)к?9。
X向步進(jìn)電機40伸出軸處裝有X向聯(lián)軸器41，并通過電機支座用螺栓固 定在Z向滑臺39上。在Z向滑臺39分別裝有X向?qū)к壷ё?5和X向軸承座 42，兩個X向軸承座42中通過軸承支承有X向滾珠絲桿副43，其軸左端裝有 X向聯(lián)軸器41與X向步進(jìn)電機40相連，滾珠螺母通過支架固定有X向滑板47。 X向?qū)к壷ё?5上裝有X向?qū)к?4，通過兩個線性滑塊同時連接X向滑板47。
Y向步進(jìn)電機48伸出軸處裝有Y向聯(lián)軸器51，并通過電機支座用螺栓固 定在X向滑板47上。在X向滑板47分別裝有Y向?qū)к壷ё?6、兩個Y向軸 承座52，在兩個Y向軸承座之間通過軸承支承有Y向滾珠絲桿副53，其軸左 端裝有Y向聯(lián)軸器51與Y向步進(jìn)電機48相連，滾珠螺母通過支架固定有Y向 滑板49。 Y向?qū)к壷ё?6上裝有Y向?qū)к?4，通過兩個線性滑塊同時連接Y 向滑板49。 Y向滑板49通過小軸可裝夾凸輪毛坯50。
A向步進(jìn)電機55連接分度頭56，用螺栓固定在Y向滑板49上，分度頭56 連接可裝卡圓柱凸輪毛坯58的三爪卡盤57。
X向步進(jìn)電機40得電后通過X向聯(lián)軸器41帶動X向滾珠絲桿副43的絲桿 轉(zhuǎn)動，其上的滾珠螺母帶動X向滑板47通過兩個線性滑塊在X向?qū)к?4上移 動。Y向步進(jìn)電機48得電后通過Y向聯(lián)軸器51帶動Y向滾珠絲桿副53的絲桿轉(zhuǎn)動，其上的滾珠螺母帶動Y向滑板49通過兩個線性滑塊在Y向?qū)к?4上移 動。Z向步進(jìn)電機60得電后通過Z向聯(lián)軸器61帶動Z向滾珠絲桿副62的絲桿 轉(zhuǎn)動，其上的滾珠螺母帶動Z向滑臺39在Z向?qū)к?9上移動。Z軸完成進(jìn)、 退刀運動，Y向、X向的同時移動，運動合成后即得到了盤形凸輪毛坯50的進(jìn) 給運動。A向步進(jìn)電機55得電后帶動分度頭56，經(jīng)三抓卡盤57帶動圓柱凸輪 毛坯58繞X軸旋轉(zhuǎn)，X軸旋轉(zhuǎn)和X軸移動運動合成后即得到加工圓柱凸輪毛坯 的運動。
權(quán)利要求
1、一種凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，包括機柜(4)和控制臺(6)，其特征在于所述的機柜(4)上設(shè)置測輪廓機構(gòu)(1)、被測凸輪安裝機構(gòu)(5)以及模擬加工實驗機構(gòu)，所述測輪廓機構(gòu)包括直線位移傳感器(13)、圓柱凸輪測廓桿(10)以及盤形凸輪測廓桿(15)，直線位移傳感器(13)的測端連接相對直線位移傳感器(13)垂直設(shè)置的圓柱凸輪測廓桿(10)，圓柱凸輪測廓桿(10)上又連接相對圓柱凸輪測廓桿(10)垂直設(shè)置的并可沿圓柱凸輪測廓桿垂直方向移動的盤形凸輪測廓桿(15)，盤形凸輪測廓桿(15)與圓柱凸輪測廓桿(10)連接的一端套設(shè)回位彈簧(9)；圓柱凸輪測廓桿(10)包括桿體以及桿體端部安裝的軸線與桿體軸線同軸的滾子，盤形凸輪測廓桿(15)包括桿體以及桿體端部安裝的軸線與桿體軸線垂直的滾子；所述的被測凸輪安裝機構(gòu)包括安裝于機柜(4)上并與轉(zhuǎn)動動力相連接的用來安裝被測凸輪的凸輪軸(26)；所述的模擬加工機構(gòu)包括立式銑形式的銑刀部件(7)和工作臺部件(8)，所述的工作臺部件包括可產(chǎn)生三軸移動和一軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)以及其上安裝的工作臺。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸、輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于 所述的盤形凸輪測廓桿(15)的桿體固定于可沿導(dǎo)軌(17)移動的線性滑塊(16) 上，導(dǎo)軌(17)通過導(dǎo)軌支座(18)安裝于固定底板(11)上，回位彈簧(9) 套設(shè)于盤形凸輪測廓桿的桿體上，回位彈簧(9)的一端固定于圓柱凸輪測廓桿(10)上，另一端固定于固定底板(11)上設(shè)置的彈簧固定支架(14)上，固定底板(11)通過螺栓安裝于機柜(4)頂部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于直線位移傳感器(13)通過傳感器支架(12)安裝于固定底板(11)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于 所述的凸輪軸(26)通過軸承(24)和軸承座(23)安裝于底板(22)上，底 板(22)底部安裝驅(qū)動用直流電機(19)，驅(qū)動用直流電機(19)的輸出軸通過 主動同步帶輪(20)、同步帶(21)和從動同步帶輪(25)連接凸輪軸(26)， 檢測時，盤形凸輪(28)安裝于凸輪軸(26)軸端，圓柱凸輪(27)安裝于兩 軸承之間的凸輪軸(26)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于 所述的可產(chǎn)生三軸移動和一軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)包括安裝于機柜上的Z向升降機 構(gòu)，Z向升降機構(gòu)上安裝X向運動機構(gòu)，X向運動機構(gòu)上安裝Y向運動機構(gòu)， Y向運動機構(gòu)上安裝可繞X向旋轉(zhuǎn)的A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述的Z向升降機構(gòu)，包括通過工作臺底板(64)固定于機柜上的Z向軸 承座(63)， Z向軸承座(63)上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成Z向滾珠絲桿 副(62)，滾珠絲杠一端經(jīng)Z向聯(lián)軸器(61)與Z向步進(jìn)電機(60)連接，滾珠 螺母上固定可沿機柜上下滑動的Z向滑臺(39)，機柜上裝有四個供Z向滑臺滑 動的Z向?qū)к?59);X向運動機構(gòu)包括X向?qū)к壷ё?45)和安裝于Z向滑臺(39)的X向軸 承座(42)， X向軸承座(42)上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成X向滾珠絲桿 副(43)，滾珠絲杠一端經(jīng)X向聯(lián)軸器(41)與X向步進(jìn)電機(40)連接，滾 珠螺母上固定X向滑板(47)， X向?qū)к壷ё?45)上裝有兩個供線性滑塊滑動的X向?qū)к?44)，兩個線性滑塊連接X向滑板(47);Y向運動機構(gòu)包括Y向?qū)к壷ё?46)和安裝于X向滑板(47)的Y向軸 承座(52)， Y向軸承座(52)上安裝由滾珠絲杠和滾珠螺母組成Y向滾珠絲桿 副(53)，滾珠絲杠一端經(jīng)Y向聯(lián)軸器(51)與Y向步進(jìn)電機(48)連接，滾 珠螺母上固定Y向滑板(49)， Y向?qū)к壷ё?46)上裝有兩個供線性滑塊滑動 的Y向?qū)к?54)，兩個線性滑塊連接Y向滑板(49);Y向滑板(49)上設(shè)置可裝夾盤形凸輪毛坯(50)的小軸以及A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；A向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括A向步進(jìn)電機(55)， A向步進(jìn)電機(55)連接分度頭(56)， 分度頭(56)連接可裝卡圓柱凸輪毛坯(58)的三爪卡盤(57)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置其特征在于所 述的銑刀部件包括銑刀(32)，銑刀(32)裝在數(shù)控銑夾頭(31)內(nèi)，數(shù)控銑夾 頭(31)通過銑夾頭拉桿(38)固定在主軸(30)的錐孔內(nèi)，主軸(30)上裝 有從動帶輪(29)并通過軸承支撐于主軸箱(37)中，主軸箱(37)通過支座 固定于機柜(4)，從動帶輪(29)通過三角帶(33)連接主動帶輪(34)，主動 帶輪(34)安裝于加工用直流電機(36)的輸出軸上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于 所述的機柜(4)包括焊接臺體(4.1)，焊接臺體(4.1)底部安裝支撐腳(2) 和定向輪(3)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其特征在于 所述的控制臺(6)通過信號線與直線位移傳感器(13)以及工作臺部件的驅(qū)動 機構(gòu)相連。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械領(lǐng)域的實驗裝置，具體是一種凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，其可以對凸輪的運動廓線進(jìn)行檢測，同時也可以模擬加工凸輪。凸輪廓線檢測與模擬加工實驗裝置，包括機柜、測輪廓機構(gòu)、被測凸輪安裝機構(gòu)以及模擬加工實驗機構(gòu)，測輪廓機構(gòu)包括直線位移傳感器、圓柱凸輪測廓桿以及盤形凸輪測廓桿，被測凸輪安裝機構(gòu)包括安裝于機柜上并與轉(zhuǎn)動動力相連接的用來安裝被測凸輪的凸輪軸；模擬加工機構(gòu)包括立式銑形式的銑刀部件和工作臺部件，所述的工作臺部件包括可產(chǎn)生三軸移動和一軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)以及其上安裝的工作臺。本發(fā)明的有益效果集凸輪廓線模擬設(shè)計加工與檢測為一體，功能齊全，結(jié)構(gòu)緊湊，在一個實驗平臺上實現(xiàn)了一機多用。
文檔編號G09B25/02GK101673485SQ20091007568
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者李耀明, 沈興全, 程志剛, 寧 翟, 薄瑞峰, 辛志杰, 鄒靈浩 申請人:中北大學(xué)