数控加工中平面参数曲线的拟合

从计算几何、函数逼近论等数学理论出发,给出了在绝对坐标系下同向双圆弧拟合的计算公式和算法,对平面参数曲线进行了同向双圆弧拟合,并在数控加工中得到了良好的应用。     

基于双圆弧曲线优化的玻璃切割系统

本文提出一种基于双圆弧拟合,对平面轮廓进行平滑化重构的方法,它保证了重构后的轮廓曲线位于指定的非匀称容差带之内,有效控制了轮廓的重构误差。容差带由原始轮廓进行非匀称的双向偏置形成。对非自交的轮廓,容差带的去重叠化处理保证重构轮廓拓扑结构与原始轮廓的拓扑结构一致。该方法已应用于高速球面玻璃切割数控系统。实验结果表明,该方法大幅提高了设备的加工速度及加工件的质量。     

基于Pro/E环境单圆弧齿轮参数化设计的研究及应用

研究了Pro/E参数化设计功能,基于Program参数化设计方法,开发出单圆弧齿轮参数化设计模块,并结合具体的应用实例,展现了单圆弧齿轮三维实体模型的快速实现     

铜镍合金微金字塔阵列模具线切割加工工艺研究

目的 应用慢走丝线切割加工工艺,加工C71500铜镍合金的微金字塔阵列结构,获得高精度玻璃模压用模具。方法 采用单因素工艺实验法研究脉冲宽度、脉冲间隔、走丝速度对加工表面质量及尺寸精度的影响。应用超景深三维显微镜、激光共聚焦显微镜以及电子显微镜对线切割后的微金字塔阵列模具尖点表面粗糙度和圆弧半径进行检测,并对微金字塔阵列模具尖点圆弧半径不均一性现象进行研究,通过综合优化得到最优工艺参数。结果 加工后尖点表面粗糙度随脉冲宽度的降低而减小,随脉冲间隙的增大呈先减小后增大的趋势,随走丝速度的增大而减小。尖点圆弧半径随脉冲宽度的降低而减小,随脉冲间隙及走丝速度的增大而减小。经过综合优化,当脉冲宽度为6 μs、脉冲间隔为14 μs、走丝速度为6 m/s时,微金字塔阵列模具尖点获得最低的表面粗糙度（Ra=9 nm）和最小的尖点圆弧半径（5.41 μm）。相比优化前,表面粗糙度降低60.9%,尖点圆弧半径减小53.0%。加工时电极丝与工件电极接触面积的变化,是导致慢走丝线切割后微金字塔阵列尖点圆弧半径不均一现象的主要原因。结论 利用慢走丝线切割加工方法,可以在铜镍合金模具材料上加工出尖点圆弧半径均一的微金字塔阵列结构,同时可获得微米级尺寸精度和纳米级表面粗糙度。研究结果为慢走丝线切割加工铜镍合金微金字塔阵列结构提供了一定的参考。     

基于ANSYS的四圆弧齿轮齿形优化

利用有限元分析软件ANSYS对新设计的四圆弧齿轮齿廓参数进行了优化,得出了四圆弧齿轮基本齿廓参数表.并且找出了四圆弧齿轮齿面最大应力发生在齿腰连接圆弧处.     

基于ANSYS的双圆弧及四圆弧齿轮静态有限元分析

利用ANSYS的参数化设计语言APDL建立了双圆弧齿轮及四圆弧齿轮一对齿的三维有限元静态应力分析模型.并对模型划分、载荷施加等进行了详细研究,获得了双圆弧齿轮及四圆弧齿轮的静态应力云图.由此得出四圆弧齿轮的承载能力比双圆弧齿轮提高60%以上的结论.     

基于AutoCAD平台的非圆曲线数控加工自动编程

数控自动编程是生成数控代码的一种有效方法.文章论述了一种基于AutoCAD软件平台的轮廓中含非圆曲线的零件的数控加工代码自动生成的方法.利用VB作为二次开发工具,对AutoCAD软件进行二次开发.该模块首先识别零件轮廓中的直线、圆弧和非圆部分,然后对非圆部分应用近似双圆弧插补算法进行圆弧逼近,最终实现了轮廓中含非圆曲线零件的几何识别、插补拟合及数控加工代码的自动生成,并给出了最大插补误差.对文中所述实例,当取点半径为3mm时,其最大插补误差小于0.001mm.     

双圆弧谐波齿轮齿形参数化设计仿真与验证

谐波减速器的应用领域对产品性能的要求日益提高,尤其是机器人行业,要求谐波减速器具备高寿命、高精度、高转矩容量等。传统的渐开线齿形由于同时啮合齿对数较少,传动能力有限,难以达到使用要求。而双圆弧谐波齿形能满足上述要求。但目前国产谐波减速器主要还是以渐开线齿形为主,对双圆弧谐波齿形的设计原理基本没有掌握。首先介绍了谐波减速器的研究概况,然后讲述了双圆弧谐波减速器齿轮传动的基本原理和双圆弧齿形计算机辅助设计软件的开发,提出了几种齿形设计中如何提高啮合精度的方法和基于复杂柔轮有限元变形分析的中性曲线的三次样条模型。通过理论计算模型开发出了双圆弧谐波齿轮计算机辅助设计软件,极大地提升了设计开发效率,降低了开发成本。通过有限元分析模拟了柔轮的真实变形,有限元模拟出的柔轮变形齿廓能与刚轮齿廓精确啮合,与理论计算出的刚柔轮齿廓能精确啮合达成一致,证明理论模型计算出的双圆弧齿廓是准确无误的。     

基于MATLAB的连杆机构的运动参数仿真

以MATLAB程序设计语言为平台，建立了连杆机构的数学模型，分析了四连杆机构的轨迹及端点的速度，加速度。以四连杆机构为基础，对六连杆机构进行了新的向量定义，并对端点轨迹进行了可视化仿真，仿真证明这种方法有利于连杆机构的参数化设计与控制。     

基于MATLAB的双机器人系统建模与仿真

提出一种基于MATLAB编程来实现双机器人系统仿真模型的建立方法。首先,根据D-H参数对双机器人系统中的四、六自由度机器人分别建立连杆坐标系,确定各连杆之间的坐标变换关系。然后,确定双机器人系统的坐标关系,方便在双机器人系统工作时,计算二者末端执行器之间的变换矩阵。最后,通过MATLAB编程建立双机器人系统模型,并按照协调操作步骤要求对系统机器人进行轨迹规划。通过对轨迹规划结果的分析表明:仿真建模方法可以反映实际机器人系统的位姿和轨迹。     

基于MATLAB遗传算法的齿轮减速器的优化设计

针对单级直齿圆柱齿轮减速器,以体积最小为目标,用惩罚函数法建立了减速器的体积优化目标函数;在介绍设菲尔德遗传算法工具箱的使用方法的基础上,根据减速器的体积优化目标函数,用MATLAB语言编写了优化程序,并进行了实例优化设计.设计结果表明:这种优化方法合理有效.     

基于Matlab的两级油缸结构参数优化设计

从液压油缸的基础设计理论出发,详细分析了两级油缸的设计规律,研究了安全系数、外负载、活塞杆运动速度、液压油流量等参数对多级油缸设计的影响,建立了两级油缸的最优化设计模型,并用Matlab软件结合工程设计实例对两级油缸优化模型进行了仿真计算,仿真结果验证了该优化模型的可行性和有效性。研究结论为提高多级油缸的设计水平和自动化程度提供了有力的技术保障。     

基于MATLAB图像处理的直齿圆柱齿轮参数测量

运用MATLAB图像处理技术对直齿圆柱齿轮的参数测量方法进行了研究。通过机器视觉系统获取齿轮图像,并对其进行灰度化、去噪、二值化操作。按8邻域寻找齿轮孔区域并去除,运用Canny算子进行边缘检测;通过计算包含齿轮孔轮廓的最小矩形的尺寸得到齿轮孔直径。以8邻域边界跟踪法获得齿轮的单像素外轮廓。通过神经网络对外轮廓点分类的方法找到齿顶位置点和齿根位置点,运用最小二乘原理的圆拟合法计算齿顶圆和齿根圆直径;通过对齿顶或齿根图像进行膨胀操作后计算8连通区域的方法确定齿数;通过齿顶圆公式计算模数。编写齿轮参数测量软件并对6个直齿圆柱齿轮的参数进行了测量;通过与理论值的比较,验证了该方法的合理性。     

基于MATLAB的波纹散热带成型滚刀参数设计

基于热传导方式的汽车冷却系统,波纹散热带尺寸精度对冷却系统的冷却效果有重要影响。本文以波纹散热带的带高、峰距、波峰圆弧半径等参数为研究对象,对波纹散热带滚刀设计方法进行了验证。通过构建渐开线齿轮滚刀成型散热带的数学模型,利用MATLAB求解滚刀的齿数、模数、压力角等结构参数,结合滚刀生产工况经验,选取合适的分度圆上的压力角,然后从解算结果中确定滚刀参数。根据本文提出的数学模型设计的滚刀加工散热带尺寸偏差在1%以内,符合行业内规模化工业生产要求,可被应用于汽车空调散热带滚刀设计领域的算法设计参考。     

基于MATLAB的弹簧优化设计新方法

用线性规划的方法和采用MATLAB软件对机械弹簧进行优化设计。     

基于修正型线性二次最优控制的PID参数优化方法及其应用

线性二次最优控制(LQ)系统具有较大的增益裕量、相位裕量和较好的非线性容限。时域分析和频域分析是设计控制系统的基本方法,且它们之间有着紧密的联系。本文通过基于时域状态空间描述的线性二次最优控制系统和基于输出反馈的频域PID控制系统的对比分析,提出基于修正型线性二次最优控制的PID参数优化方法,这种控制方法被应用在直线无刷直流电机(LBDCM)的控制系统中。运用MATLAB仿真,仿真结果证明了方案的合理性、有效性。     

等误差直线逼近非圆曲线节点计算新方法

传统的等误差直线逼近法从被逼曲线的端点开始计算节点.文章在此基础上提出一种非圆曲线节点计算新方法,以被逼曲线曲率半径最小点开始,按等误差法求取节点,再根据曲线规律对节点重新进行排序,输出节点坐标值.用该种方法逼近曲线,在逼近误差等于等误差法逼近误差的条件下,节点数少于等误差法求得的节点数,文中用C语言编写新方法求取节点程序,并与传统方法进行比较,最后用曲线方程进行验证,结论正确,具有实际意义.     

基于MATLAB的无心磨削参数工艺优化

无心磨削是工业生产中一种重要的加工方式,传统的磨削参数都是由磨削工艺人员通过查询相关的工艺手册并结合自身的实际加工经验选择确定, 选择的好坏在很大程度上取决于工艺人员的水平,因此磨削参数不能达到最佳.在系统研究无心磨削参数的优化设计目标、设计变量和约束条件的基础上,建立了优化设计数学模型,利用MATLAB的优化工具箱,对无心磨削参数进行优化设计,得到了最佳磨削参数,简化了复杂的编程,提高了设计效率和质量.     

基于AutoCAD和MATLAB的排样优化与程序实现

在顶点算法基础上,提出了改进型中心旋转顶点算法。建立了普通单排、对头单排和对头双排的数学模型,提供了实现流程,即通过AutoCAD的DXF接口文件,利用MATLAB语言实现排样优化计算和相关图形处理,最后给出了冲裁件排样的优化实例。