基于Pro/E的圓錐滾子弧面分度凸輪參數化設計與單側面加工研究
發(fā)布時間：2020-12-22 06:54
圓錐滾子弧面凸輪是高精度水下換刀裝置的核心部件,文章介紹了基于Pro/E的圓錐滾子弧面凸輪參數化建模方法,實現Pro/E的二次開發(fā),有效地提高了產品的設計效率。用ADAMS軟件進行運動仿真,驗證了參數化設計的正確性;介紹了圓錐滾子弧面分度凸輪的加工難點及解決方法,給出了刀位控制的數學模型,用Matlab仿真計算驗證了其可行性。
【文章來源】：船舶工程. 2016年06期 北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
坐標系的建立(a)圓錐滾子弧面分度凸輪整體坐標系(b)滾子與凸輪嚙合的動坐標系(c)與滾子固聯的坐標系y(y1)
)*K/(c-R*cos(F)+(20-tan(8)*h)*tan(8)*cos(F))+180x2=Ry2=(20-tan(8)*h)*cos(G)z2=(20-tan(8)*h)*sin(G)x=x2*cos(F)*cos(H)-y2*sin(F)*cos(H)-z2*sin(H)-c*cos(H)y=-x2*cos(F)*sin(H)+y2*sin(F)*sin(H)-z2*cos(H)+c*sin(H)z=-x2*sin(F)+y2*cos(F)創(chuàng)建曲線組，并重復以上步驟，將第4句中的h依次取值4mm、8mm、12mm、16mm、20mm、24mm，即可得到其他6條廓面曲線。在以上程序基礎上只需對個別語句進行替換即可完成1L(1/8T～7/8T)、1L(1/8T～1T)輪廓曲線的創(chuàng)建，如圖2(a)所示。然后采用類似的方法依次創(chuàng)建2R、3L、4R的輪廓曲線，如圖2(b)所示。通過1L、2R各個對應端點建立具有父子關系的對應平面，以偏移平面為基礎建立間歇期曲線，如圖2(c)所示。最后，將各段曲線進行邊界混合、實體化，建立弧面分度凸輪的實體模型，如圖2(d)所示。圖2圓錐滾子弧面分度凸輪樣板模型的建立過程2基于ADAMS的機構運動仿真與分析在ADAMS軟件進行動力學仿真，對其從動盤的角位移、角速度、角加速度進行分析，并且與理論設計值進行對比，分析其仿真結果及數據，如發(fā)現問題可借助上述開發(fā)的凸輪設計插件，修正設計[14]。其理論參數如表1所示。首先，將Pro/E環(huán)境下的裝配體輸出為x_t文件，導入ADAMS中，如圖3所示。然后，添加約束，施加驅動力即可得到圓錐滾子弧面分度凸輪機構的仿真曲線圖。表1弧面分度凸輪機構的理論運動參數運動規(guī)律理論最大角位移θmax/(°)理論最大無量綱速度Vmax理論最大無量綱加速度Amax修正的正弦加速運動規(guī)律451.765.53圖3導入到ADAMS中的圓錐滾子弧面分度凸輪機構圖4為從動盤在四個周期中的角位移曲線圖，在停歇期，凸輪機構從?
杜宇等，基于Pro/E的圓錐滾子弧面分度凸輪參數化設計與單側面加工研究—85—相符。圖4從動轉盤的角位移曲線圖5為從動盤在四個周期中的角速度變化曲線圖，在停歇期，從動轉盤的角速度變化為零；在分度期，從動盤的角速度變化曲線為類正弦曲線，這和預期的角速度理論變化曲線相符。在T=0.138s處，從動盤角速度最大值ωmax=1180.5(°)/s，將其代入式（3）進行求解，得出最大無量綱速度。1maxmax211201180.51.75451800ffVωω×=
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Pro/E關系式的圓柱凸輪建模方法研究[J]. 張丹,張俊,張文. 機械設計與制造. 2012(05)
[2]弧面凸輪的單側面磨削加工研究[J]. 曹巨江,李言,劉興亮. 機械科學與技術. 2010(04)
[3]SIWR-II型水下作業(yè)機械手與工具自動對接研究[J]. 孟慶鑫,杜維杰,王春林,王立權. 船舶工程. 2005(06)
[4]弧面分度凸輪單側面加工原理及刀位控制方法研究[J]. 尹明富,趙鎮(zhèn)宏. 中國機械工程. 2005(02)
[5]空間凸輪廓面的非等價加工方式的基本原理[J]. 何有鈞,鄒慧君,郭為忠,梁慶華. 機械制造. 2001(08)
[6]空間凸輪廓面非等價加工的基本原理[J]. 郭為忠. 三峽大學學報(自然科學版). 2001(02)
碩士論文
[1]深海模擬環(huán)境液壓作業(yè)機械手系統的研究[D]. 魯凱義.華中科技大學 2013
[2]基于多體系統的弧面凸輪廓面誤差系統分析與預測研究[D]. 匡正.湘潭大學 2011
[3]弧面凸輪的計算機輔助設計與加工工藝研究[D]. 劉磊.山東理工大學 2009
[4]水下作業(yè)機械手及自動工具庫控制系統的研究[D]. 王春林.哈爾濱工程大學 2005
本文編號：2931339
【文章來源】：船舶工程. 2016年06期 北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
坐標系的建立(a)圓錐滾子弧面分度凸輪整體坐標系(b)滾子與凸輪嚙合的動坐標系(c)與滾子固聯的坐標系y(y1)
)*K/(c-R*cos(F)+(20-tan(8)*h)*tan(8)*cos(F))+180x2=Ry2=(20-tan(8)*h)*cos(G)z2=(20-tan(8)*h)*sin(G)x=x2*cos(F)*cos(H)-y2*sin(F)*cos(H)-z2*sin(H)-c*cos(H)y=-x2*cos(F)*sin(H)+y2*sin(F)*sin(H)-z2*cos(H)+c*sin(H)z=-x2*sin(F)+y2*cos(F)創(chuàng)建曲線組，并重復以上步驟，將第4句中的h依次取值4mm、8mm、12mm、16mm、20mm、24mm，即可得到其他6條廓面曲線。在以上程序基礎上只需對個別語句進行替換即可完成1L(1/8T～7/8T)、1L(1/8T～1T)輪廓曲線的創(chuàng)建，如圖2(a)所示。然后采用類似的方法依次創(chuàng)建2R、3L、4R的輪廓曲線，如圖2(b)所示。通過1L、2R各個對應端點建立具有父子關系的對應平面，以偏移平面為基礎建立間歇期曲線，如圖2(c)所示。最后，將各段曲線進行邊界混合、實體化，建立弧面分度凸輪的實體模型，如圖2(d)所示。圖2圓錐滾子弧面分度凸輪樣板模型的建立過程2基于ADAMS的機構運動仿真與分析在ADAMS軟件進行動力學仿真，對其從動盤的角位移、角速度、角加速度進行分析，并且與理論設計值進行對比，分析其仿真結果及數據，如發(fā)現問題可借助上述開發(fā)的凸輪設計插件，修正設計[14]。其理論參數如表1所示。首先，將Pro/E環(huán)境下的裝配體輸出為x_t文件，導入ADAMS中，如圖3所示。然后，添加約束，施加驅動力即可得到圓錐滾子弧面分度凸輪機構的仿真曲線圖。表1弧面分度凸輪機構的理論運動參數運動規(guī)律理論最大角位移θmax/(°)理論最大無量綱速度Vmax理論最大無量綱加速度Amax修正的正弦加速運動規(guī)律451.765.53圖3導入到ADAMS中的圓錐滾子弧面分度凸輪機構圖4為從動盤在四個周期中的角位移曲線圖，在停歇期，凸輪機構從?
杜宇等，基于Pro/E的圓錐滾子弧面分度凸輪參數化設計與單側面加工研究—85—相符。圖4從動轉盤的角位移曲線圖5為從動盤在四個周期中的角速度變化曲線圖，在停歇期，從動轉盤的角速度變化為零；在分度期，從動盤的角速度變化曲線為類正弦曲線，這和預期的角速度理論變化曲線相符。在T=0.138s處，從動盤角速度最大值ωmax=1180.5(°)/s，將其代入式（3）進行求解，得出最大無量綱速度。1maxmax211201180.51.75451800ffVωω×=
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Pro/E關系式的圓柱凸輪建模方法研究[J]. 張丹,張俊,張文. 機械設計與制造. 2012(05)
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[3]SIWR-II型水下作業(yè)機械手與工具自動對接研究[J]. 孟慶鑫,杜維杰,王春林,王立權. 船舶工程. 2005(06)
[4]弧面分度凸輪單側面加工原理及刀位控制方法研究[J]. 尹明富,趙鎮(zhèn)宏. 中國機械工程. 2005(02)
[5]空間凸輪廓面的非等價加工方式的基本原理[J]. 何有鈞,鄒慧君,郭為忠,梁慶華. 機械制造. 2001(08)
[6]空間凸輪廓面非等價加工的基本原理[J]. 郭為忠. 三峽大學學報(自然科學版). 2001(02)
碩士論文
[1]深海模擬環(huán)境液壓作業(yè)機械手系統的研究[D]. 魯凱義.華中科技大學 2013
[2]基于多體系統的弧面凸輪廓面誤差系統分析與預測研究[D]. 匡正.湘潭大學 2011
[3]弧面凸輪的計算機輔助設計與加工工藝研究[D]. 劉磊.山東理工大學 2009
[4]水下作業(yè)機械手及自動工具庫控制系統的研究[D]. 王春林.哈爾濱工程大學 2005
本文編號：2931339
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