筆者所在的中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院一車間承制的某設(shè)備上所用的一種凸輪，自20世紀(jì)90年代以來(lái)一直采用靠模法加工。由最初經(jīng)過(guò)多次試制和手工修銼并裝機(jī)試驗(yàn)，得到一個(gè)相對(duì)理想的模型，以后加工就采用按圖樣留一定余量先粗加工，然后有操作工人按模型進(jìn)行靠模加工和修銼，最后把凸輪表面打磨光滑。這樣存在的問(wèn)題就是加工難度高，對(duì)操作工人技術(shù)水平要求高，并且加工周期長(zhǎng)，精度低，廢品率高。隨著數(shù)控機(jī)床和線切割設(shè)備的普及，采用線切割或數(shù)控加工的必要性和優(yōu)勢(shì)就越來(lái)越大。
一、凸輪原始圖樣要求和加工方法改進(jìn)分析
1. 凸輪的原始圖樣資料和技術(shù)要求
凸輪的原始圖樣資料如圖1示，圖樣要求是：355°～185°為R55的圓弧，185°～235°為過(guò)渡段，235°～305°為半徑為R37的圓弧，305°～355°為過(guò)渡段。其中過(guò)渡段為5°均分，各特征點(diǎn)間通過(guò)樣條曲線連接。 <8 <P,
圖1 凸輪原始圖樣
2. 線切割加工試制和問(wèn)題分析
我們的線切割機(jī)床所用的軟件為CAXA的電子圖板，按圖樣要求做出圖形，其中過(guò)渡段為先做出特征點(diǎn)，然后通過(guò)各特征點(diǎn)做樣條與兩段圓弧相連，這樣鉬絲的軌跡曲線就形成了。隨后上毛胚試制，加工后發(fā)現(xiàn)凸輪輪廓表面有棱，不順滑。分析其原因?yàn)椋菏紫仍纪馆嗊^(guò)渡曲線特征點(diǎn)數(shù)值不合適，因原圖樣描繪時(shí)間較早，為手工繪制的樣條曲線，造成曲線上特征點(diǎn)取值誤差大；其次就是圓弧與樣條曲線為直接相連，無(wú)法保證相切，故接縫處凸棱和凹棱較明顯。另外，線切割加工的不足是無(wú)法滿足表面粗糙度和加工效率的協(xié)調(diào)。
3. 數(shù)控銑床加工凸輪的分析
若采用配備了數(shù)控分度頭的數(shù)控銑床代替原來(lái)的靠模加工方法和線切割，不僅大大提高加工效率，降低了對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求，并且可以提高加工精度和保證表面光滑度要求。
但因?yàn)橥馆喌臄?shù)控加工程序一般采用手工編制，其缺點(diǎn)是數(shù)控銑床軟件編譯采用直線插補(bǔ)，特征點(diǎn)間為直線連接，因手工編程方式的局限性，無(wú)法得到足夠的坐標(biāo)點(diǎn)，這樣就導(dǎo)致加工后的凸輪輪廓有一定偏差，導(dǎo)致凸輪表面出現(xiàn)接棱。原圖樣是按5°為間隔進(jìn)行分度，間隔較大，數(shù)據(jù)不能直接使用，若編程員對(duì)凸輪輪廓進(jìn)行手工插值細(xì)化，則編程復(fù)雜，工作量太大，且數(shù)據(jù)校對(duì)困難，易出錯(cuò)。若能通過(guò)軟件獲得數(shù)控銑床可識(shí)別的文件，則將大大簡(jiǎn)化編程過(guò)程。
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