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0 引言
ATC （自动换刀系统） 是加工中心的重要功能部件， 多采用槽轮机构作为其刀库分度机构，将刀库电机的连续运动转换为刀具分度盘的间歇运动[1-3]；为了缩短换刀时间，提供工作效率，需要分度机构在进行高强度启、停运动同时，尽量减少连续运动构件与间歇运动构件之间的冲击，保证运动平稳性[4-5]；本文作者从啮合类型和槽轮槽数等方面，分析外啮合和内啮合槽轮、以及槽轮槽数对分度运动平稳性的影响，为加工中心ATC 刀库槽轮式分度机构的选型和设计提供参考[1]。
1 斗笠式刀库分度装置的工作原理
图1 所示是ATC 刀库分度装置结构示意图，其中法兰轴是主动输入件，其由刀库电机驱动，分度盘是从动输出件，其与安装有刀具的刀盘联接，与法兰轴固定连接的左、右销轴，将法兰轴的连续运动转换为分度盘的间歇运动；法兰轴每转动半圈，分度盘转过一个分度槽，左、右销轴间断性地进入分度槽，使分度盘产生周期性的分度运动，从而实现刀库的分度功能。
在分度过程中，分度盘轴心位置O1与法兰轴轴心位置O2之间的距离固定，分度盘轴心位置O1与销轴轴心位置O3 之间的距离也固定，销轴从分度槽的槽口进入后，沿分度槽径向前进到槽底，随着槽轮转动再沿分度槽径向后退到槽口，销轴轴心位置O3 与分度盘轴心位置O1 之间的距离也随之改变；根据法兰轴转动半圈、单个销轴进入再推出分度槽以及法兰盘转动一个分度角度的分度过程， 可将槽轮机构等效为摆动导杆机构， 其中 L1 是机架、L2 是曲柄、L3 是导杆、销轴是滑块， 当销轴接触分度槽时， 匀速转动的曲柄 L2 通过滑块带动导杆 L3 做反向变
速运动， 当销轴脱离分度槽时， 曲柄 L2 匀速转动， 导杆 L3 静止不动。
