刀架转位机构误差分析及改进设计.pdf

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1、·68·重型机械·设备改造·刀架转位机构误差分析及改进设计刘振(武警工程学院，陕西西安710086)摘要：针对刀架转位机构存在纵向加工误差的问题，利用转换机构法计算误差，并分析了产生误差的主要因素。采用凸轮机构代替原曲柄连杆机构，使该机构的纵向位置误差由0．08-0．10l／ln减小到0．03～0．05mm。关键词：机械学；误差分析；转换机构法；回轮转位机构中图分类号：TGS02．31文献标识码：A文章编号：1001—196X(2011)02—0068一o4ErroranalysisanddesignproposalontoolcarrierindexingmechanismUuZhen(E

2、ngineeringCollegeofArmedPolice，Xi’anShanxi710086)Abstract：Thepaperanalyzesthemajorfactorstocauselengthwiseprocessingerrorinrotatingwheelindexingmechanismbycalculatingerroradoptingchange·overmechanismmethoddefinedintheoryoferrorinmeeha-nism，andadoptscammechanismtoreplacethepreviouscrank—linkmechanis

3、mtoreduceitslengthwisepositionerrorfrom0．08～0．10lnlnto0．03～0．05mm．Keywords：mechanics；erroranalysis；change—overmechanism；rotatingwheelindexingmechanism1前言2刀架回轮转位机构(图1)C1325型单轴六角自动车床刀架转位机构存在较大的纵向加工误差，达0．08～0．10mm，对其构件进行检修，并提高其装配精度，但始终不能解决问题。根据机构误差理论，一般来说机构误差主要来自两个方面：一是机构各构件原始误差所引起的从动件位置误差；二是由机构公式中某些参

4、数存在的误差所引起的从动件位置和位移误差。计算机构精度的常用方法有微分法和转换图1回轮刀架转位机构机构法。转换机构法是一种几何方法，用几何图2．1误差理论分析形直观地表示各误差的大小和方向，通过直接解(1)原始误差传递系数等于转换机构从动件析几何图形来定量地计算误差。本文采用转换机与主动件速度之比。构法，对回轮转位机构进行计算分析，研究误差设实际刀架回转机构从动件广义坐标方程为产生的原因，以提高机床纵向加工精度。：f(q1，q2，q3，⋯q⋯，q)(s：1，2，⋯，)(1)收稿日期：2010—1O一12；修订日期：2010—12—25式中，为机构传递位移；q为构件参数。作者简介：刘振(197

5、2一)，男，武警工程学院讲师。设系统中构件均为理想构件，原方程改写为重型机械·69·=qlo，q20，q30，⋯q如⋯，q加)(2)2．2转换机构作小位移图按误差独立作用原理，仅把式中一个构件如图2所示，刀架转位机构是由曲柄、连杆、参数q视为变量，其余看作定值后对时间微滑块组成的机构，根据误差理论设计转换机构图，分得：再做出小位移图，分析有可能产生的误差。曰df=(、a(3)口ud、c／：㈩式中，(d)。为原始误差传递系数；为从动件图2刀架转位机构简图q速度；g为转换机构主动件速度。首先考虑连杆3的长度误差引起的机构位置(2)转换机构速度图可以直接转换成小位误差，将曲柄2固定，连杆3长度可变

6、，得到如移图。图3所示的转换机构即正切机构，选取适当比例通过假想方法将其他构件固定在理想位置，作出正切机构的小位移图，如图4所示。而仅将产生该原始误差的杆件以一组活动元件代替后作为主动件，然后求出从动件速度与转换机构主动件速度之比，即求得该构件原始误差传递系数。对式(4)再作以变化()。：tax,(N／j加。一=qAt：Aq、增量代一日里‘g如一如·替微分量)(5)图3转换机构图(3)所有构件传递误差总和等于各构件单独作用传递误差的代数和。由于实际机构各参数q有误差，用(q+△q)表示实际机构各参数，其中△q表示各实际构件的原始误差，因此实际构件从动件广义坐标方程可写成图4小位移图=_厂(g

7、+Aq)(6)以△q为变量展开为泰勒级数同样方法可以确定曲柄2长度误差引起的滑f(q+Aq)=fo(。+()。。Aq+块4上曰点位置误差。转换机构如图5所示，连杆3大小方向固定，曲柄长度可变。小位移如耋c。+．．，(7)图6所示。将高阶无穷小量省略，仅取前两项，则s玑)=J'o(。+()。‘Aqs(8)=／一fo(。一fo)十()。‘Aq(9)图5转换机构图当机构理论误差(。一fo)=0时，实际机构考虑到滑道