空间凸轮机构轮廓建模方法研究与实现

将空间凸轮的圆柱(或圆锥)面展开,按平面凸轮轮廓曲线的设计方法求得展开轮廓曲线坐标,获得二维的凸轮轮廓曲线.基于SolidWorks中的包覆特征,以平面轮廓曲线为草图准确地将曲线包覆还原在圆柱(或圆锥)面上,以此建立空间凸轮机构的三维模型.以直动从动件摆动运动规律的圆柱凸轮机构为例说明建模的实现过程.     

带摆角数控机床程序编制的数值计算方法

带摆角的数控机床除了有三个移动坐标外,还有刀具绕X轴(A坐标)、Y轴(B坐标)摆动,或工作台绕Z轴(C坐标)回转的回转坐标。这种数控机床可以加工平面斜角零件和立体型面零件。现仅就加工平面斜角零件时,程序编制中的有关数值计算问题作一探讨。 在带摆角的数控机床中,刀具摆动中心的位置有两种:摆动中心在刀具端部中心(图1);摆动中心在刀具中心线的某点上(图2)。 一、有关名词术语 数据给出面也称基准面。斜角零件与一般平面零件不同,它有两个或三个不同的平面。其中一个平面是零件图纸上给出形状和尺寸的平面(图3中的A面),这个平面叫数据给…     

零件表面的交线(二)——相贯线

零件表面上,由两立体相交而产生的表面交线,称相贯线,如图1的三通,图2的弯头。零件上的相贯线是多种多样的,但较常见的是两圆柱的相贯线,所以,这里着重讨论两圆柱相贯线的性质及其投影。两圆柱的相贯线是两圆柱表面的分界线,也是共有线,共有线上的每一个点是两圆柱面的共有点。在一般情况下,相贯线是空间曲线(即曲线上任意四个连续的点不在同一个平面上),如图     

应用虚拟像平面方法的圆柱表面单目重建*

针对圆柱表面重建问题,采用单面阵相机和线结构光构成视觉系统。该视觉系统采用虚拟像平面相机模型,通过构建虚拟像平面上的虚拟投影图像去除畸变的影响,通过虚拟像点和相机光心确定投影射线。提出该模型下相机光心的定位方法;利用两个平行平面上的结构光条的虚拟图像实现结构光的标定。利用线结构光在圆柱表面的光条为空间中一条椭圆弧的特性,首先计算出光条点在结构光平面上的坐标,由此提取出椭圆特征;再利用椭圆的短轴长为圆柱直径的特性获得圆柱的空间方程,实现圆柱定位;最后利用光心和虚拟像点在标定平面的投影点确定投影射线,计算出虚拟像点在圆柱面上的投影点坐标,构成柱面点云,并恢复出圆柱表面图像。实际实验中该视觉系统的测量精度达到双目视觉系统的水平,说明了虚拟像平面方法的有效性。     

柱面曲线槽精密测量方法

正柱面曲线槽在汽车、摩托车变速机构,缝纫机锁边机构,光学变焦系统等零件上应用广泛。位于圆柱面上的两条曲线绕其轴线旋转,其外圆柱表面上的两条曲线槽的精度直接影响着发动机挂挡的灵活性、挂挡位置的准确性、锁边的质量和光学系统的导向与定位的正确性。传统检测手段很难实现精密测量,圆柱面上的两条曲线槽的精密测量成为一项关键的、棘手的测量课题。本文以摩托车变速鼓和光学曲线筒零件为例,对圆柱面上曲线槽参数的影像方法和接触方法精密     

变速鼓的经济加工和精密测量

变速鼓是摩托车、汽车、飞机等发动机变速机构的关键零件。变速鼓是在圆柱面上制成符合要求形状的两条曲线槽的柱形构件。变速鼓的外圆柱表面上两条曲线槽的精度,直接影响着发动机变挡的灵活性和挂档位置的准确性。在变速鼓的质量评定中,如果只按图     

圆柱凸轮曲线的数控加工

数控机床常遇到在圆柱体上加工由离散点描述的曲线。用插补方法光顺这些离散点是加工的基本要求。本文以络丝机槽筒为例分析这种方法的原理、过程及其结果。 加工图1 所示的零件时,数控机床要配以数控工作台,工作台的A轴和x轴的进给需联动。 一、拐点处外侧曲线的分析与数据处理 图2上曲线ββ是外侧曲线拐点处在平面直角坐标系中的展开图。因曲线的对称性,仅需讨论第一象限的情况。取曲线上任意点K,OK与x 轴夹角为a,则式中R为曲线ββ的圆弧曲率半径 图3是A轴横向截面图,当K点转动A角度后,(K)K=RA·A·π/180°(RA─圆柱曲线槽底半径…     

圆柱展开指令在铣削圆柱凸轮中的应用

圆柱槽凸轮和圆柱端面凸轮是各种机械中常见的零件,在铣削工作中也会经常遇到需要铣削圆柱凸轮的情况。圆柱凸轮的工作部分是在圆柱面上形成的,零件图上给出的是其展开形状。在加工中心上铣削圆柱凸轮需把工件安装到数控分度头上,用X坐标和A坐标联动来铣削。     

平面凸轮极坐标数控加工研究

使用普通圆柱立铣刀,采用旋转工作台控制平面凸轮以及列表曲线平面凸轮的旋转运动,应用数控系统完成凸轮的直线运动,采用极坐标系方式的编程控制,进行凸轮曲线轨迹的数控加工。极坐标系方式的编程控制数控加工平面凸轮,相比直角坐标系方式的编程控制而言,具有更为理想的加工效果。极坐标系方式的编程控制,在保证零件设计基准、装夹定位基准和装配基准重合的基础上,有效地保证了凸轮曲线的向心精度和尺寸精度;使用旋转坐标控制,有效地保证和降低了了凸轮型面曲线的加工误差。在常规数控铣床上加装改造普通圆盘工作台,利用程序编制的变化,也可以得到使用数控旋转工作台的同等加工效果。此做法完善和拓宽了数控技术具体应用的实用性。     

圆柱齿轮跨测齿数的计算及对“跨齿数表”的修正

一、βx的确定 设理论测点在分度圆上,计算时以分度圆给定的螺旋角作为依据。斜齿圆柱齿轮齿型在分度圆上的一点,按齿向方向绕分度圆柱运动的轨迹AS(或叫齿线)实为圆柱螺旋线(见图1),其参数方程:式中:β1-分度圆柱的螺旋角;α-分度圆半径;t-测点投影在xy平面与x轴的夹角。 因测     

用直线坐标数控机床加工圆柱槽凸轮

一、概述如图1的圆柱槽凸轮(45钢,调质 HRC30～35),其轮槽外轮廓展开后由直线和圆弧组成,在整圆周上封闭成形;轮槽宽度和凸轮升程有精度要求,槽深和其它尺寸为自由公差。由于该零件不是平面形零件,而是回转体,因此,联动坐标中一个为直线坐标,另一个必须为回转坐标,即机床除直线数控坐标外,还要有一个数控转台,且其 CNC 系统要有回转轴和直线轴联动功能,两者缺一不可。实现这一要求,不能用一般的直线坐标数控机床或加工中心     

基于MasterCAM变螺距圆柱凸轮设计与四轴数控加工

凸轮设计的关键是设计凸轮工作部分的轮廓曲线,圆柱凸轮的轮廓曲线是一条封闭的空间曲线。通常采用传统的作图法设计凸轮轮廓曲线,设计过程简便、直观,但误差较大,难于获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标,所以只能适用于低速或不重要的场合。对于高速和精度要求较高的凸轮,必须建立凸轮轮廓曲线（或实际轮廓曲线）的坐标方程,并精确计算轮廓上各点坐标,以适应在数控机床上加工。     

变速鼓的经济加工和精密测量

变速鼓是指在圆柱面上制成符合要求形状的两条曲线槽的圆柱凸轮，因此，变速鼓也叫变速凸轮轴。变速鼓是摩托车、汽车、飞机等发动机变速机构的关键零件。变速鼓的外圆柱表面上的两条曲线槽的精度，直接影响着发动机挂挡的灵活性和挂挡位置的准确性。在变速鼓的质量评定中，如果只对曲线槽直线段的特征点进行检测，而不对斜线段和圆弧段进行检测，则会漏掉对斜线段和圆弧段的评定。因而，出现不同厂家按同一图样加工的曲线槽但几何形状各不相同的局面。变速鼓的两条曲线槽的加工和测量成了发动机变速鼓的关键课题。     

极坐标方式控制加工平面凸轮的应用研究

使用普通圆柱立铣刀,采用旋转工作台控制平面曲线凸轮以及列表曲线平面凸轮的旋转运动,应用数控系统完成凸轮的直线运动,采用极坐标系方式的编程控制,进行凸轮曲线轨迹的数控加工。极坐标系方式的编程控制数控加工平面曲线凸轮,相比直角坐标系方式的编程控制而言,具有更为理想的加工效果。极坐标系方式的编程控制,在保证零件设计基准、装夹定位基准和装配基准重合的基础上,有效地保证了链轮各齿形尺寸精度的一致性;使用旋转坐标控制,有效地保证和降低了凸轮型面曲线的加工误差。在常规数控铣床上加装改造普通圆盘工作台,利用程序编制的变化,也可以得到使用数控旋转工作台的同等加工效果。此做法完善和拓宽了数控技术具体应用的实用性。     

用切线逼近非圆曲线的算法

1 .问题的提出用直线逼近非圆曲线有三种方法 :弦线逼近法、切线逼近法和割线逼近法。对于外凸的零件 ,当只允许零件的误差分布在零件的外侧时 (不允许“切进”) ,就只能采用切线逼近法。2 .用切线逼近非圆曲线的算法图 1　切线逼近法设曲线的方程为ｙ =ｆ(ｘ) ,起点Ａ(ｘ0 ,ｆ(ｘ0 ) )以等误差δ允 ,求各插补节点坐标的步骤如下(见图 1)。1)先求出曲线在初始点Ａ的切线方程Ｌ1:ｙ -ｆ(ｘ0 ) =ｆ′(ｘ0 ) (ｘ -ｘ0 ) (1)……………2 )求节点 1的坐标 ,建立一局部坐标系ＸｊＢＹｊ,其原点Ｂ在曲线上 ,Ｘｊ 轴、Ｙｊ 轴分别与Ｂ点的切线、法线…     

圆柱面上加王平面类零件专用爽具设计

以圆柱面上加工平面类零件为研究对象,设计了专用夹具来完成平面的加工,对专用夹具的结构、尺寸公差进行了分析。结果表明．此专用夹具完全满足零件的加工精度．并且采用此专用夹具可大大的提高劳动效率,降低生产成本。     

XH754型加工中心加工阀体类零件实例

一、被加工零件的基本情况 1.被加工零件外形如图I所示为控制阀壳体。 2.零件结构要素轮廓尺寸为363×302x235mm。要求加工的螺纹孔、配合孔、轴承孔、平面、曲线密封槽等计100余处,分别分布在A.B、C、D、E、F及45°斜面,如图2所示的7个面上。最大孔径为φ199.5+0.25,最小孔径为M6底孔。 3.零件主要技术要求 (1)上加工中心前为铸造毛坯,材料为HT25-47, HB=170～220,闷火处理,各加工部位余量为 3～7 mm。(2)各主要孔的相互位置要求:同轴度(φ)0.05mm;垂直度(φ)0. 08 mm;平行度(φ)0.05mm。 (3)各面的相互位置要求:平行度0.05mm;垂直度0…     

偏心圆柱凸轮与轴管液力连接应力和变形分析

根据弹性力学中复势表示的应力和变形方程,选取适当复势,确定边界条件,得到了正交曲线坐标下偏心圆柱凸轮液力连接过程中的径向应力、环向应力和剪应力及径向、环向、x向和y向的变形公式。液力连接中轴管膨胀作用下,偏心圆柱凸轮壁厚最薄处外表面点环向应力系数最大为4.85。当极角大于152°时,外表面的环向应力系数大于内表面的。50 MPa液压压力作用下,内、外表面环向变形最大值分别为2.49μm和8.27μm,位于极角42°和62°处。径向和y向变形在壁厚最小处最大,分别为23.15μm和21.46μm。内、外表面x向变形最大值分别为16.59μm和12.15μm,位于极角114°和96°处。液力连接过程中偏心圆柱凸轮环向应力和变形随载荷线性增加。偏心圆柱凸轮环向应力的解析解和数值解相差较小。偏心圆柱凸轮液力连接过程中受内压作用,应力、变形计算公式为该类零件的失效分析提供理论基础。     

圆柱滚字机

一、前言在零件平面上打印标记 ,一般采用钢字头手锤敲击的办法 ,而在圆柱形零件的外表面上 ,由于表面为弧面 ,用手工敲击的方法则难于实现。我校研究设计的新型滚字机属于在圆柱形零件或产品的外表面上滚压永久性标记的设备。采用符合标准规定的字模版与工件挤压 ,依靠被加工工件材料的塑性变形 ,实现圆柱表面压印永久标记。　　二、结构圆柱滚字机主要由机身导轨部件、支撑部件、液压驱动系统及电气控制系统组成 (见图 1)。1.机身与导轨部件机身与导轨部件由机身静导轨 2、动导轨 3、字模版 4等件组成。机身与静导轨一体用于固定、安装并…     

平面展开图的程序快速计算

“天圆地方”的平面展开图,通常都是利用零件的不同视图和它的投影线,用作图的方法绘制气来。然而这个方法非常复杂和麻烦,尤其是当零件有较高的精度要求时,更是耗费时间。现在可用一台小型计算机来计算这个零件上曲线部分各个点的坐标,然后用曲线将这些点园滑地连接起来,就得到它的外形轮