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圓柱凸輪的加工方法

從創成原理上講，圓柱凸輪的製造一般是基於圓柱凸輪和滾子間歇傳動的嚙合理論，採用共軛創成法。空間凸輪廓面和從動件滾子表面是一對共軛嚙合曲面。一般情況下，共軛曲面的加工按共軛運動方式進行，即刀具曲面與工件按給定的共軛運動進行相對創成運動，刀具曲面在相對運動中包絡加工出圓柱凸輪廓面。圓柱凸輪廓面的創成方法，按加工刀具與滾子幾何參數的相對關係來分，可分為等價加工、非等價加工兩種創成方法。

等價加工就是在加工中使用等價刀具，即刀具的特怔幾何參數（如半徑）與滾子的特徵幾何參數相一致。由於刀具與滾子的特徵幾何參數一致，當按照展成法加工時，刀具與工件的嚙合關係同滾子與凸輪的嚙合關係是相同的，即刀具的相對運動完全模擬凸輪和滾子實際嚙合時，滾子的嚙合相對運動，因而可以準確加工出凸輪廓面。

非等價加工就是使用非等價刀具，非等價刀具是指其特徵幾何參數（如半徑）與滾子的特徵幾何參數不一致的刀具。實際加工中遇到較多的還是非等價加工的情況，因為刀具半徑一般有一定的系列，不是任意半徑的刀具都可以得到，另外對於滾子半徑尺寸較大的大型圓柱凸輪機構，製造等價刀[1]具不現實。本文主要討論圓柱凸輪的非等價加工。

目前非等價加工一般採用兩種方法：一種方法將凸輪廓面當作自由曲面來處理，採用球頭刀加工，本文稱之為仿自由曲面加工方式；另一種方法在誤差許可的範圍內通過有刀位補償的展成法來加工，稱為刀位元補償加工方式。第一種加工方式丟失了凸輪廓面的包絡性質，呈點位元加工方式，加工效率低，加工誤差比較大。第二種加工方式從理論上講不可能準確得到所設計的凸輪廓面，即存在理論誤差，但它的最大優點在於加工效率高。因此，在非等價加工的情況下，常採用刀位元補償加工方式，只要能滿足給定的許可誤差即可。