弧面分度凸轮的三维实体建模与仿真加工

在已推导出的弧面分度凸轮廓面方程的基础上,提出弧面分度凸轮轮廓曲面三维实体建模的一种方法:以MAT-LAB为编程工具编写廓面程序,应用三维设计软件Pro/E4.0完成弧面分度凸轮机构的三维实体建模,同时在仿真加工模式下对弧面分度凸轮进行了加工刀具轨迹的模拟,给弧面分度凸轮机构的设计与数控加工提供了参考.     

一种弧面分度凸轮的数字化设计

针对传统设计弧面分度凸轮CAD模型繁琐的特点,文中给出了在CAD系统中应用弧面分度凸轮的轮廓曲面方程直接生成曲线、面和体的一种方法.利用该方法,通过参数修改即可生成系列产品,同时可以很方便地进行加工模拟、有限元分析及运动仿真.     

连续分度弧面凸轮的三维实体造型方法研究

通过分析连续分度弧面凸轮的形成机理,基于范成法和曲面方程法原理建立了连续分度弧面凸轮的三维实体造型方法.基于UG平台实现了三维实体造型系统二次开发,同时对这两种造型方法进行了深入分析比较.该方法的研究为连续分度弧面凸轮机构虚拟设计制造的几何精确建模提供了可靠理论依据.     

弧面分度凸轮建模方法及有限元分析研究

为了缩短多头弧面分度建模时间,提高多头弧面分度凸轮结构强度,采用SolidWorks软件建立滚珠型弧面分度凸轮,并对弧面分度凸轮强度进行有限元分析。创建弧面分度凸轮驱动滚珠型换刀机械手运动过程简图,引用数学关系式推导出滚珠运动轨迹方程式。选择改进正弦加速度运动轨迹曲线,采用MATLAB软件进行编程和计算,得出滚珠运动轨迹三维坐标点。将三维坐标点输入到SolidWorks中生成曲线,通过曲线扫描切除凸轮毛坯,最终建立弧面分度凸轮三维模型。采用有限元分析模块对弧面分度凸轮进行强度分析,并与其它建模方法形成对比和分析。结果表明:多头弧面分度凸轮建模时间缩短了50%;在受到相同冲击力的作用下,应力最大值和位移变形最大值分别减小了74. 1%和80. 5%。驱动滚珠运动的弧面分度凸轮,不仅建模时间短,而且承载强度大。     

采用Solidworks弧面分度凸轮建模新方法及静态分析

针对弧面分度凸轮建模时间长、容易发生断裂等问题,采用改进正弦曲线建立弧面分度凸轮分度曲面,并且对凸轮分度面进行静态分析.创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮平面简图,给出滚珠运动轨迹三维坐标方程式.采用Matlab软件分析改进正弦加速度运动规律曲线,根据滚珠运动规律进行编程,将编程程序输入到Matlab软件中进行计算,得出三维坐标点.将三维坐标点导入到Solidworks中拟合成曲线,通过曲线切割凸轮毛坯,最终生成弧面分度凸轮实体.在Solidworks/Simulation环境中,对凸轮实体进行静态分析,并且与其他建模方法和静态分析进行对比.结果显示:在同等条件下,驱动滚珠型弧面分度凸轮建模所需2条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.258×10~8 N/m~2和5.35×10~(-2) mm,而驱动滚子弧面分度凸轮建模所需4条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.419×10~9 N/m~2和2.436×10~(-1) mm.采用改进正弦加速度运动规律曲线,创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮实体模型,能够缩短建模时间,延长弧面分度凸轮使用寿命.     

弧面分度凸轮机构CAD系统的开发

利用模块化设计思想，使用VC和OpenGL作为开发工具，在构建弧面分度凸轮机构CAD系统总体框架的基础上，建立了具有良好人机交互界面的弧面分度凸轮机构CAD系统，实现了弧面分度凸轮机构设计过程的自动化和设计结果的可视化。     

基于UG NX6.0的弧面分度凸轮三维实体建模与仿真加工

以弧面分度凸轮工作轮廓面方程为基础,基于UGNX6.0和MATLAB提出了弧面分度凸轮空间轮廓曲面三维实体建模的一种新方法,通过UG运动仿真对建模结果进行分析验证,同时运用UG数控加工模块对弧面分度凸轮的加工刀轨进行了模拟,为空间凸轮机构的设计与数控加工提供了参考依据。     

自动换刀机构弧面凸轮建模与造型分析

针对自动换刀机构中弧面凸轮工作廓面设计加工困难,分度期轮槽两侧廓面同时与滚子啮合的问题,以某加工中心的弧面凸轮为例,分析了弧面凸轮与分度盘的运动及位置关系,推导并修正了弧面凸轮的轮廓曲面数学方程;采用分段建模的方法,在Pro/E中编程分别创建弧面凸轮分度期、停歇期的各轮廓曲线簇,通过线面实体化造型,实现了弧面凸轮的精确建模。结合弧面凸轮廓面性能分析和加工实例,验证了该模型满足设计与加工要求,为提高其数控磨削加工精度提供了技术支持。     

ATC中多头弧面分度凸轮实体建模与加工仿真

目前加工中心ATC(自动换刀装置)中多头弧面分度凸轮精确建模难度比较大,加工制造也相对困难。常见的多头弧面分度凸轮实体建模中工作曲面扭曲变形比较严重,因此提出了一种新的建模方法。该方法借助Matlab软件的编程和计算,并将所得结果导入SolidWorks中对实体进行切削来完成实体建模,最后通过MasterCAM X6软件对弧面分度凸轮进行数控加工仿真,从而为多头弧面分度凸轮的建模和加工仿真提供了一种简单、可行的方法。     

基于Mathcad和Pro/E的弧面分度凸轮实体建模及加工仿真

研究弧面分度凸轮实体建模方法,提出基于Mathcad和Pro/E的联合仿真建模途径。弧面分度凸轮几何形状复杂,在三维软件里直接建模必须进行繁杂的二次开发,费时耗力。应用Mathcad生成轮廓面的数据文件,并用Pro/E读取数据文件得到轮廓曲线,进而建立三维模型,并在Pro/E的NC环境下对弧面分度凸轮进行了数控加工仿真,验证了该建模方法的有效性。     

A general framework for geometry design of indexing cam mechanism

Indexing cam mechanism is one of most important mechanisms in automated machineries. This paper presents a general frame for kinematic analysis and geometry design of indexing cam mechanism, such as parallel cam mechanism and roller gear cam mechanism. This method applied screw theory to describe structure of cam mechanism and developed the kinematic equations by using Product of Exponentials Formula (PEF). As long as such structure parameters are given as position and orientation of central line in turret, cam and rollers, geometry modeling of indexing cam can be implemented in a general frame of kinematic equations by applying this method. The paper gives examples to obtain the geometry models of roller gear cam, barrel indexing cam and parallel indexing cam. Our work suggests that this method can avoid the burdensome work on building coordinate systems, transformation matrix and understanding on the mechanism. Moreover, this method can be used to innovate and design new types of indexing mechanism.     

弧面分度凸轮机构的动力学分析

本文首先对弧面分度凸轮机构进行了静力分析,给出了弧面分度凸轮机构的受力状况,并在此基础上对弧面分度凸轮机构进行了动力学分析。利用集中质量法分别对弧面分度凸轮机构的定位段、上升段的残余振动、强迫振动建立了振动方程;最后对ＧＴ１５０型分度机构进行了实例计算。     

弧面凸轮专用数控铣床方案研究

针对当前国内弧面凸轮加工专用数控铣床的缺陷,提出两种五轴联动的加工弧面凸轮专用数控铣床的设计方案。     

弧面分度凸轮机构动力学仿真

运用多体系统动力学、接触力学、虚拟样机技术对弧面分度凸轮机构进行动态仿真,研究凸轮机构系统参数对该机构动态响应的影响。产品研制早期,在虚拟环境中直观形象地对虚拟样机进行优化设计、性能测试以及制造仿真具有重要的参考价值,同时为研究弧面分度凸轮机构整个传动系统的动力学特性提供新途径。     

滚子齿式凸轮分度机构优化设计的三维建模

论述了滚子齿式凸轮分度机构的工作原理及设计计算过程,要使几何特性和机构性能都处于良好的状态,必须进行机构设计参数的优化,并且使制造成本降到最低,将滚子圆柱面、凸轮与滚子的共轭接触和工作廓面作为目标函数,建立优化数学模型,并用C++语言编制程序生成曲面坐标点,用UG软件对滚子齿式凸轮进行三维建模,为滚子齿式凸轮分度机构的优化设计提供了便捷的手段,从而提高了设计质量和效率。     

运用凯恩方程建立弧面分度凸轮机构的动力学模型

运用凯思方法对考虑电动机特性、间隙等因素的弧面分度凸轮机构进行了建模和求解。事实证明用多体理 论对分度凸轮建立的模型可以方便地处理间隙等非线性因素,而且使建模过程简洁直观。     

圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工

空间分度凸轮机构主要应用于冲压机械、包装机械、制药机械及需要固定转位的自动化机械中。根据应用的场合、应用精度及分度数的不同，空间分度凸轮机构分为平行分度凸轮机构、反面分度凸轮机构和圆柱分度凸轮机构3大类。本文主要介绍圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工。     

含间隙弧面分度凸轮机构动力学的实验研究

分度凸轮机构是大多数自动机械中的核心环节，其动力学特性对机器的整体性能起到关键的作用。间隙是影响分度凸轮机构的动态性能的最重要因素之一。文中对岔间隙弧面分度凸轮机构的动力学问题进行实验研究，介绍建立弧面分度凸轮机构实验台的方法，并给出不同转速条件下载荷盘和靠近分度盘位置上的加速度响应。实验结果证明间隙对分度盘的影响更为严重的结论，验证含间隙分度凸轮机构动力学方程的理论分析结果。     

弧面凸轮工作廓面高频淬火工艺的研究

通过对弧面凸轮工作环境和状态的研究,分析国内外目前弧面凸轮常用热处理方法优缺点,提出采用高频感应加热淬火的方法对弧面凸轮进行淬火加热.并在研究弧面凸轮加工方法、加工原理及高频淬火工艺的基础上,结合对孤面凸轮运动规律曲线、位移方程及感应加热原理的分析,利用三维制图软件Pro/E绘出弧面凸轮与感应线圈的位置关系及弧面凸轮从动件运动曲线,提出通过控制感应线圈模拟凸轮从动件的运动轨迹,达到对弧面凸轮工作廓面淬火的目的.     

基于MDU元建模方法的弧面分度凸轮虚拟设计研究

对弧面分度凸轮的虚拟设计模型的建立需要考虑模型数据的可重用性,模型间数据的一致性与互操作性。基于MDU的元建模方法建立的弧面分度凸轮模型可以实现模型间的信息交互与无缝集成,这里初步建立了弧面分度凸轮机构的元模型,对进一步的弧面分度凸轮的参数约束与拓扑约束的参数化设计有着积极的作用。