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本帖最后由 动静之机 于 2012-6-5 13:46 编辑
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参与过这几个帖子后感受颇多:
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rotary broaching 旋转拉(推)削原理------内四方、内六方等问题的答案+ R3 l' [2 ^. j; \' N
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=143588
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% |3 v/ {( A: R$ H8 P" r: ^在不锈钢板上开等边三角形的孔,有什么方法效率最高?求助
H" k9 D. ~$ O5 Z b( phttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=137359&extra=page%3D5
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( x& J: y( A5 K+ L0 U& n: Z谁见过可以钻六边形的钻头呀5 S8 _; u6 I [. p) W D
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=144202&page=1#pid860848pid860848
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后续查阅了一些资料,在此与大家分享一些相关知识。, b( v6 V3 u/ }- V
7 {, y$ X/ @" p1 c: ?! w, v2 a8 `先温习一下关于摆线有关名词:, E3 `5 j; K' F$ R! [( t; _
当一个圆在一直线上纯滚动时,圆周上的点所描绘的旋轮线称为摆线cycloid。
4 {# Q& ?' a4 f% w& B圆内部的点所描绘的旋轮线称为短摆线curtate cycloid。, G5 k$ h6 k6 p$ b+ G+ _1 F
圆外部的点所描绘的旋轮线称为长摆线prolate cycloid。
, P0 C/ C% x6 \短摆线与长摆线合称为次摆线trochoid。
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当一个小圆在一个大圆的内部纯滚动时,小圆圆周上的点所描绘的- D$ Q, z9 Y7 q0 Z! G
旋轮线称为内摆线hypocycloid。
, J2 P, [. G2 }; D. x小圆内部的点所描绘的旋轮线称为短幅内摆线curtate hypocycloid。0 V0 h, I; m }, {1 y4 l
小圆外部的点所描绘的旋轮线称为长幅内摆线prolate hypocycloid。
: i+ n0 b) @, U3 X2 W( n5 W5 t二者合称为次内摆线hypotrochoid。
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当一个小圆在一个大圆的外部纯滚动时,小圆圆周上的点
3 }3 P; N& W) X2 U: Z所描绘的旋轮线称为外摆线epicycloid。
: D. f. g+ r* o( ^0 G& u小圆内部的点所描绘的旋轮线称为短幅外摆线curtate epitrochoid。! p, @7 W* v8 u
小圆外部的点所描绘的旋轮线称为长幅外摆线prolate epitrochoid。: Q6 y3 z% t. \3 w
二者合称为次外摆线epitrochoid。! O0 R7 |. U! e
(图略)
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虽然这些名词不难理解,然而接下来的应用却让人大开眼界。4 K! V: V! B9 ?
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以三叶状次内摆线为例,不同点扫描过的曲线都不一样。% M+ K; d4 j4 _, _! F9 @; x. V+ i
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当长臂为短臂长度的3.5倍左右时,可以得到比较理想的三角形:) e9 A6 |2 N/ n' n4 q/ i+ K' n6 Y3 L/ `
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然而如何巧妙地将这个自转与公转半径比、周期比、相位差用具体的机构* `: a% P/ d2 e8 B
实现,是个技巧问题。这里有个实例,供大家下载后研究。" C$ W1 _# x2 \2 m7 q* _+ H% j
钻镗三角形孔的方法.pdf
(151.36 KB, 下载次数: 533)
钻镗三角形孔的方法.pdf6 T3 g/ }% H% l2 j8 L0 m W
8 ?( r/ g0 M& P3 \$ @2 V" q上述三角孔钻床实现的方法是:把一个正常的旋转的主轴以二倍的转速(对地)反向
4 D" p+ U; O4 l6 x2 k, t J6 l公转,把偏心率控制在需要的值。使用的刀具是扁钻。& m8 i' O. x' {' L
+ ?( X/ m" Q2 n( n% ?4 t它的数学原理是:既然这些曲线任意一点为两个旋转运动(矢量)的叠加,那
2 z% P& A) V) a' s% G# ]1 @' i么具体是矢量A+矢量B 还是 矢量B+矢量A是没有区别的,因而就可以转化成:
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4 z4 y; P) j4 J' D/ V5 O请注意,动画中蓝色箭头总有两个位置互为180度的位置而红色(偏心量)位置相同,+ B7 Q$ \7 ]' g. f9 N+ t
即意味着加工三角孔时可以采用两刃刀具(扁钻)。
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1 R6 ~! T3 }" U L2 ~ r这极有可能正是麻花钻(两刃成180度相位)打浅孔或薄板经常成为三角形7 ?- x* ]9 N3 ~- C
的本质原因。由于钻杆的柔性或者手持的不稳定性,钻头本身在自转的同时
5 v0 Q! y- C1 q* s' U有抖动现象,只要稍有走偏(横刃等因素的综合影响、只要半圈就够了),0 t' K+ |/ Q: s% e% s
这个误差就会引正反馈强化而最终形成三角形。) |7 t, K. ~* _
! c" t4 T, p& h# T同理,更多的边数也能搞定。也不难证明,用上述方法时,
- b6 I% @, v0 \' X加工四边形孔的刀具截面是三棱形,3 r( O/ u: |/ Q$ K/ R
加工五边形孔的刀具截面是四棱形( d# W; D. d: q* z9 M1 X
加工六边形孔的刀具截面是五棱形. I5 D8 `4 ]; z: b
、、、
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如果换个角度看问题,你会发现这个方法不但适用于内孔,同样适用于外表
" g1 X; b" W+ W, R面。这就是很多人迷惑的问题:为何车床能加工多边形。这个技术玩的最好
+ W9 Q/ m/ b8 f的恐怕是德国维拉WERA公司(旋分技术)。' z' @8 S2 p/ R u. N
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摆线的故事同样可以在双端面平面磨床(轴承、光学、芯片行业用)里找到。
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以上讨论了两级串联旋转机构的扫描轨迹应用,那么三级串联旋转机构呢?* @& Y2 } u( a# ?5 ^6 W, \1 Q
呵呵,以前讨论过的独臂时钟就是一例。秒针针尖的轨迹将会非常复杂。
9 ^8 v* S1 m$ e; nhttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=1241545 Q3 Y! H# V) y4 H) s
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更多级串联旋转机构的轨迹?俺能力有限,无法继续推演,就此打住。0 h4 ^+ p* v7 V: m* D: e4 g! ~
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