谢祖强

(福建船政交通职业学院 机械与智能制造学院，福建 福州 350007)

0 引 言

液压自定心中心架具有自定心、定心定位精度高、操作方便等优点是细长轴类零件加工理想的辅助支撑装置[1]。由于该装置技术含量高，市场需求大，我国主要依赖从德国和美国等国家进口。近年来，国内对其开展了一系列研究，在机构设计方面，文献[2]～[7]对中心架关键件平移凸轮及联动复位机构进行分析与设计；在制造方面，文献[8]基于 CAXA 软件用凸轮理论曲线等距平移的方法生成数控加工代码，文献[9]将凸轮实际廓线坐标值导入 UG 软件生成数控加工代码对凸轮进行非等径铣削加工。

上述研究中，多基于包络线法得出凸轮廓线，表达式复杂，文献[7]用速度瞬心法推出公式与包络线法计算结果存在较大误差。加工方面,采用分点在CAD软件上拟合生成实体模型及数控加工代码加工，无法事先确定误差，加工精度难以保证。目前国内大多数控系统仍只具有直线和圆弧插补功能，采用直线逼近非圆曲线仍是主要加工方法[10-11]。其中等间距法计算简单，应用方便[12]。笔者基于速度瞬心法推导中心架凸轮实际廓线方程，基于牛顿迭代法设计非圆曲线等间距直线逼近算法，经济、高效地实现中心架凸轮机构高精度设计与加工。

1 自定心中心架的工作原理

中心架工作原理如图1所示。液压油缸驱动凸轮使摆杆绕旋轴O1、O2轴转，使滚轮C、D、E同步运动形成3点夹持夹紧工件，同时使被夹持工件轴心始终保持在O3位置，实现自定心[3]。……