自動(dòng)換刀裝置(Automatic Tool Changer,ATC)是加工中心的重要功能部件,通過(guò)與刀庫(kù)配合,輔助加工中心完成多工序的加工任務(wù)。在換刀過(guò)程中,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,完成多次啟停運(yùn)動(dòng),因此成為加工中心的故障多發(fā)部件。目前,常用的機(jī)械凸輪式ATC,與液壓式ATC相比,換刀時(shí)間更短,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更復(fù)雜,亟須對(duì)其運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行深入探究。本文以機(jī)械復(fù)合凸輪式ATC運(yùn)動(dòng)特性為研究對(duì)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(jī)構(gòu)組成,基于此設(shè)計(jì)了換刀周期的運(yùn)動(dòng)循環(huán),并繪制直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,通過(guò)運(yùn)動(dòng)參數(shù)無(wú)因次化等方法研究了凸輪及其從動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)循環(huán),獲得了裝置運(yùn)行軌跡的理論曲線。其次,對(duì)裝置的核心驅(qū)動(dòng)件復(fù)合凸輪,尤其是弧面分度凸輪,進(jìn)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(fù)合凸輪的輪廓曲線方程;并結(jié)合凸輪的幾何運(yùn)動(dòng)參數(shù)和前期的研究?jī)?nèi)容,利用pro/E完成了復(fù)合凸輪的參數(shù)化建模,進(jìn)而完成了復(fù)合凸輪ATC整機(jī)建模。最后,基于Adams平臺(tái)完成了ATC虛擬樣機(jī)的搭建。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和解析兩種方法,詳細(xì)分析了虛擬樣機(jī)的接觸碰撞;為保證動(dòng)力學(xué)仿真的準(zhǔn)確...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源、研究背景和研究意義
        1.1.1 課題來(lái)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(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)輪廓方程的研究進(jìn)展
        1.3.2 弧面分度凸輪建模的研究進(jìn)展
        1.3.3 凸輪式ATC動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展
    1.4 現(xiàn)有研究存在問(wèn)題
    1.5 研究目標(biāo)本及主要研究?jī)?nèi)容
2 ATC運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)
    2.1 復(fù)合凸輪式ATC
        2.1.1 ATC運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析
        2.1.2 復(fù)合凸輪式ATC工作原理
    2.2 ATC運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)
    2.3 復(fù)合凸輪從動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
        2.3.1 從動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的無(wú)因次化
        2.3.2 運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線的分析與選取
    2.4 本章小結(jié)
3 復(fù)合凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及ATC三維建模
    3.1 復(fù)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(fù)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(fù)合凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)化建模研究
        3.3.1 復(fù)合凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)
        3.3.2 復(fù)合凸輪幾何參數(shù)
        3.3.3 復(fù)合凸輪程序設(shè)計(jì)及三維建模
    3.4 ATC建模及裝配
    3.5 本章小結(jié)
4 ATC動(dòng)力學(xué)仿真研究
    4.1 ATC虛擬樣機(jī)的搭建
        4.1.1 仿真平臺(tái)分析與選取
        4.1.2 基于Adams/View的虛擬樣機(jī)
    4.2 考慮鏈傳動(dòng)的虛擬樣機(jī)完善
        4.2.1 總體思路
        4.2.2 傳動(dòng)鏈參數(shù)
        4.2.3 鏈傳動(dòng)ATC模型建立
    4.3 虛擬樣機(jī)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(jī)仿真與理論運(yùn)動(dòng)特性曲線對(duì)比分析
        4.2.3 考慮鏈傳動(dòng)的整機(jī)仿真與檢測(cè)運(yùn)動(dòng)特性曲線對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3737562