仿形靠模的计算机设计方法.pdf

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1、精密制造与自动化2010年第3期仿形靠模的计算机设计方法张海鹰湖南城市学院建筑与城市规划学院(413000)摘要对于各种仿形磨床，仿形靠模的设计和制造非常重要，特别是在手机玻璃视窗加工等行业，靠模的形状多样、精度要求高而且磨损快、使用频率高，采用计算机进行辅助设计，是解决快速、精确设计仿形靠模的有效途径。关键词仿形磨床靠模CAD很多高科技电子产品都有多种多样的视窗和显2仿形靠模的设计原理示屏，对于各种玻璃视窗、显示屏和一些金属／非金1)砂轮与工件的运动关系属模具、饰品的加工，广泛采用仿形磨边机和雕刻如图2所示，玻璃工件A夹在左右主轴

2、之间，机，由于加工精度要求高，而且形状复杂多样，仿和靠模B一起随主轴作旋转运动，玻璃工件A的外形靠模的设计非常关键。如手机玻璃，磨边精度要沿与砂轮C的接触点由靠模B与带轴滚针轴承D求在0．005~0．01innq，倒边精度小于0．005mm。目(R9．5mm)决定。由于砂轮C和带轴滚针轴承D前市场上广泛使用的高精度FM系列仿形磨边机，(R9．5mm)都安装在砂轮架上，在OX轴上作直线能加工直径300mm以下的各种异型视窗玻璃，为运动，因此，砂轮C磨削工件A的最后尺寸就相当了满足客户快速、精确设计的需要，采用了各种计于保持它们的外沿处

3、于相切位置，如图3所示。砂算机辅助设计方法，对于批量生产仿形靠模，成本轮C中心到工件A的外沿距离80n'lnl始终等于砂低，效率高、精度好。轮的半径R80mm。砂轮C磨削工件A的相对运动可以假想为砂轮中心的运动轨迹曲线E。1仿形原理仿形磨边机机械部分主要有两部分组成，即工作台和砂轮架。工作台由电机驱动左右两主轴低速旋转，两主轴夹持工件，仿形靠模安装在左主轴上，主轴、靠模、工件同时低速旋转。砂轮架由高速电机驱动，安装在精密导轨上前后运动，仿形磨边机砂轮架由带轴滚针轴承顶住仿形靠模，前后运动距离由仿形靠模的外形决定，也决定了砂轮磨削工件

4、A一工件(玻璃)B一仿形靠模的形状。图1所示为加工的工件外形，图2所示为C一砂轮(RS0ram)D一带轴滚针轴承(R9．5mm)仿形原理示意图。图2仿形原理示意图A．工件C一砂轮E．运动轨迹图1加工的工件外形图3砂轮与工件的运动关系36张海鹰仿形靠模的计算机设计方法2)砂轮中心到靠模外沿距离4)求靠模B的图形由于砂轮C和带轴滚针轴承D(R9．5ram)都在图7中，分别测量出90个点的坐标，如图安装在砂轮架上，带轴滚针轴承D(R9．5mm)顶中a(39．5，0)，b(39．51，0．7)，c(39．55，1．4)住靠模外沿运动，带轴滚

5、针轴承D(R9．5ram)和等，用样条曲线把90个点光滑地连接起来，它实际砂轮C在轴方向的运动距离等于靠模B的中心上就是带轴滚针轴承(R9．5mm)在靠模B的外沿到靠模B外沿接触点的距离，经过计算，砂轮中心运动的包络线曲线，再通过镜像处理，就可以得到到靠模B的外沿的距离为80．5mm，如图4所示，如图8所示的曲线B，它就是要求的靠模B的外形这样，就可以根据砂轮中心轨迹曲线E到主轴中心轮廓线。只要把轮廓线上的360个点的坐标输入计D的距离来确定靠模B的形状，即从轨迹曲线E上算机，就可以很容易利用线切割等方式生产出精确的点到主轴中心D的

6、距离等于80．5mm的点的轨迹的仿形靠模。就是靠模B的图形，KL的距离为80．5mm，也就是根据曲线E上的无数个点求出靠模B上的无数个点，得到靠模B的曲线。3)求靠模B的参数点图5所示以第一限象为例作图，可以将XOY坐标区域分成17等分，为了保证足够的精确度，分成90等分，与曲线E相交于90个点，图6所示的点，在OK上可以找到距离点80．5mm的点，图7靠模B的外沿运动的包络线分别求出90个三点，就可以得到如图7所示的靠模BDE外形图。图8靠模B的外形轮廓线3结语目前，与FM系列仿形磨床产品配套的各种靠模广泛采用了这种设计方法，它的

7、设计速度快、精图5靠模B的参数点度高，而且能快速精确地为计算机提供线切割的坐标，为加工仿形靠模带来了方便，它是一种理想的靠模设计技巧。参考文献[1]许林成．包装机械原理与设St[M]．上海：上海科学技术出版社，1998．[2]李世国．轻工机械CAD[M]．北京：中国轻工业出版社，1998．[3]刘碧俊．基于Pro／E的凸轮三维造型的研究[J]．煤矿图6找距点的工点机械，2005(6)：57—59．37