进瓶螺旋杆设计及数控加工下大豆油

进瓶螺旋杆设计及数控加工(下)

下面以余弦曲线为例，设此段螺杆的供送加速度a2由零值依余弦函数变化规律增加到最大值? ，按坐标系可写出：

a2=-C3cos

则相应的供送速度及轴向位移：

V2=-∫a2dt2=－C3 sin ＋C4　 （8）

S2=∫v2dt2=C3 cos ＋C4ｔ2＋C5 （9）

式中的t2、t2m分别表示被供送物件移过行程S2及最大值S2m所需的转数（通常约为1~2.5圈）。由边界条件可知，当t2=0时，S2=0，V2=V3 0 ；a2 =-?。当t2=t2m时，a2 =0。V2=V1，其中V3 0为等加速段的入口速度。V1为等速段的速度。则各待定系数可确定为：

C3=?，C4 = V3 0 = V1，C5 =-?

将系数代入式（9）得：

S2=-?（cos 1）+ V3 0t2

③、等加速度段参数选取

令进瓶螺旋杆等加速的供送加速度：

ａ3＝? 　 （11）

则相应的供送速度及轴位移：

V3　＝∫?dｔ3＝?ｔ3＋C6　 （12）

S3=∫v3dｔ3　＝t32＋C6ｔ3＋C7　（13）

式中ｔ3表示被供送物件移过行程所需的转数（一般为2~5圈），由边界条件得知：ｔ3＝0时，S3＝0，V3＝V2ｍ　，故可确定各待定系数：

C6＝V2mC7　＝0

将C6和C7值代入（13），解出

S3= V2ｍｔ3+ｔ3　2 （14）

另根据供送的容器要与星形拨轮顺利衔接，还必须保证等加速段末速V3m等于星形拨轮的节距Se即：

V3m=Se ==

式中D为星形拨轮节圆直径，Z为星形拨轮的齿数。

三、进瓶螺旋杆螺旋线的简化处理和数控加工

有了以上的基本设计原理，我们可以根据工艺要求设计出我们所需的进瓶螺旋杆，但在加工中，曲线越复杂，其加工难度也越大，普通机床及经济型数控机床不具备加工进瓶螺旋杆的功能，一般的数控机床也只有加工等变螺距的指令。故我们在设计时可以对螺旋曲线（主要是中低速的螺杆）进行简化：等速段即等螺距(进口端)+等加速段(中间过渡)+等速段(出口即容器与星形拨轮的衔接) ，把中间过渡段直接变为等加速段，去掉复杂的过渡曲线，而出口的等速段只是末螺距的延长(0~1圈)，速度位移曲线图见（图四）。作这样处理后，对容器的平稳运送没有造成很大的影响。而在加工难度上却简单了许多，特别是测绘时，由于其原件有磨损，要想准确测量其螺线，难度极大，但我们可以根据供送容器、星形拨轮的大小及螺杆的长短设计出替代品。

下面我应用实例进一步阐述进瓶螺旋杆的设计与加工。已知供送容器的瓶径为65mm，星形拨轮的节距为126mm，螺杆总长700mm，左旋螺线。根据已知条件设计加工进瓶螺旋杆。

1、进瓶螺旋杆各段参数的确定

由以上理论及公式可得：

①、V1=65mm/t 取t1 =2圈，

则等速段 S1m= V1 t1 =65x2=130mm

②、V末=126mm/t取t3=1圈，

则末等速段V末=S3m= V3 t3=126x1=126mm

③、匀变速段S2m=700- S1 -S3 =444mm

(亦可从S2m= V2ｍｔ3+ ｔ3　2 算出)

当速度从65mm/t增加到126mm/t 其加速度?根据等加速度运动规律:

平均速度

V平=(V末+V1) /2=(126+65)/2=95.5mm/t

取螺旋线旋转的圈数

t3=S2m/ V平=444/95.5=4.65(圈)

加速度

?=(V末-V1)/ t3=(126-65)/4.65=13.10mm/t2

根据计算结果，作出此根进瓶螺旋杆的速度位移曲线

2、进瓶螺旋杆的数控加工

此次加工选用数控铣加工中心（亦可选用仿车、仿铣），型号为1250A，系统是SX850。1250A铣中心可以四轴(X、Y、Z、A)联动，还可以根据给定的数学表达式自动完成运行轨迹。加工进瓶螺旋杆时，A轴(绕X旋转)按给定的角度带动螺杆转动，铣刀沿螺杆(X方向)按给定的轨迹运动。故各参数的处理，主要集中在A(旋转的角度)及给定的轨迹(X方向的位移)，螺杆的转动角度按360度为一圈累计，而位移仍是按照运动方程

S= V0t + ｔ2给出，t的单位是圈，在数控程

序中是用[T1]/360(变量)表示，与角度A的变量[T1]保持一致。现将数控加工各段的数学表达列出，表中的负号表示刀具方向与坐标方向相反，而A值的负号则由螺旋左右旋向决定。加工进瓶螺旋杆示意图见(图六) 。数控加工程序。当大小与瓶径几乎相等(相差±3)的铣刀，按程序进行运行，即可完成进瓶螺旋杆的加工。

四、结论

本文根据运动方程，引伸出一种更为直观的进瓶螺旋杆设计方法，同时为了解决加工、测绘难的问题，还对进瓶螺旋杆的螺旋线进行简化。笔者及同事多次使用此法，为客户测绘设计进瓶螺旋杆，均能满足使用要求，从而证明此设计方法的可行性。如何把简单的设计加工成产品，本文还例举了数控加工的数学处理及程序，以便读者借鉴

声明：

本文来源于网络版权归原作者所有，仅供大家共同分享学习，如作者认为涉及侵权，请与我们联系，我们核实后立即删除。

干性皮肤用什么洗面奶

襄阳五医院

孕妇吃芒果可以吗

铁蛋白偏高

性爱润滑剂