自動換刀裝置(Automatic Tool Changer,ATC)是加工中心的重要功能部件,通過與刀庫配合,輔助加工中心完成多工序的加工任務。在換刀過程中,其傳動機構(gòu)根據(jù)設計要求,完成多次啟停運動,因此成為加工中心的故障多發(fā)部件。目前,常用的機械凸輪式ATC,與液壓式ATC相比,換刀時間更短,傳動機構(gòu)更復雜,亟須對其運動運動特性進行深入探究。本文以機械復合凸輪式ATC運動特性為研究對象,主要完成了以下幾方面內(nèi)容:首先,分析了ATC的工作原理和機構(gòu)組成,基于此設計了換刀周期的運動循環(huán),并繪制直角坐標式運動循環(huán)圖,通過運動參數(shù)無因次化等方法研究了凸輪及其從動機構(gòu)運動規(guī)律,優(yōu)化了運動循環(huán),獲得了裝置運行軌跡的理論曲線。其次,對裝置的核心驅(qū)動件復合凸輪,尤其是弧面分度凸輪,進行了定性的分析,確定了其弧面及溝槽凸輪的類型,建立了復合凸輪的輪廓曲線方程;并結(jié)合凸輪的幾何運動參數(shù)和前期的研究內(nèi)容,利用pro/E完成了復合凸輪的參數(shù)化建模,進而完成了復合凸輪ATC整機建模。最后,基于Adams平臺完成了ATC虛擬樣機的搭建。通過經(jīng)驗和解析兩種方法,詳細分析了虛擬樣機的接觸碰撞;為保證動力學仿真的準確...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源、研究背景和研究意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 選題背景及研究意義
    1.2 ATC概述
    1.3 弧面分度凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 弧面分度凸輪機構(gòu)輪廓方程的研究進展
        1.3.2 弧面分度凸輪建模的研究進展
        1.3.3 凸輪式ATC動力學研究進展
    1.4 現(xiàn)有研究存在問題
    1.5 研究目標本及主要研究內(nèi)容
2 ATC運動分析與設計
    2.1 復合凸輪式ATC
        2.1.1 ATC運動機構(gòu)分析
        2.1.2 復合凸輪式ATC工作原理
    2.2 ATC運動循環(huán)圖設計
    2.3 復合凸輪從動運動規(guī)律
        2.3.1 從動運動規(guī)律的無因次化
        2.3.2 運動規(guī)律曲線的分析與選取
    2.4 本章小結(jié)
3 復合凸輪機構(gòu)設計及ATC三維建模
    3.1 復合凸輪基本結(jié)構(gòu)
        3.1.1 弧面分度凸輪
        3.1.2 溝槽凸輪
    3.2 復合凸輪輪廓曲線
        3.2.1 弧面分度凸輪輪廓曲線
        3.2.2 溝槽凸輪理論輪廓曲線
    3.3 復合凸輪機構(gòu)參數(shù)化建模研究
        3.3.1 復合凸輪機構(gòu)運動參數(shù)
        3.3.2 復合凸輪幾何參數(shù)
        3.3.3 復合凸輪程序設計及三維建模
    3.4 ATC建模及裝配
    3.5 本章小結(jié)
4 ATC動力學仿真研究
    4.1 ATC虛擬樣機的搭建
        4.1.1 仿真平臺分析與選取
        4.1.2 基于Adams/View的虛擬樣機
    4.2 考慮鏈傳動的虛擬樣機完善
        4.2.1 總體思路
        4.2.2 傳動鏈參數(shù)
        4.2.3 鏈傳動ATC模型建立
    4.3 虛擬樣機仿真結(jié)果及分析
        4.2.1 兩種凸輪模型的仿真分析
        4.2.2 整機仿真與理論運動特性曲線對比分析
        4.2.3 考慮鏈傳動的整機仿真與檢測運動特性曲線對比分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3737562