用于加工弧面凸轮轮廓曲面的NURBS插补方法

在分析弧面凸轮轮廓曲面上加工刀痕产生的原因,以及对分度机构性能影响的基础上,提出了用NURBS样条插补凸轮从动件运动规律曲线的思想方法.通过对NURBS样条插补改进算法的深入分析,得出了进一步校正满足加工步长条件的NURBS样条参数增量的算式.同时对插补前弧面凸轮从动件运动规律曲线的修正、NURBS插补误差和插补过程的实现进行了计算与分析.结果表明,采用文中给出的方法,能显著提高弧面凸轮轮廓面的加工精度.     

基于SolidWorks滚珠型弧面分度凸轮三维建模及运动仿真研究

目前自动化机械所采用的弧面分度凸轮建模精度比较低,凸轮驱动从动件振动比较严重,影响传动效率。对此,采取球形刀具切削凸轮三维建模方法,通过Matlab软件对凸轮从动件常见的运动规律曲线进行了对比分析,最终选择出优良的曲线。对优良运动规律曲线进行编程,输入到Matlab软件中进行计算,所得计算结果保存为文本格式文件,然后导入到SolidWorks三维建模软件中。根据空间许多三维坐标点创建成弧面分度凸轮的工作轮廓曲线,在工作轮廓曲线垂直方向建立一个圆,圆的直径大小等于滚珠直径,通过扫略切除凸轮毛坯实体,最终创建弧面分度凸轮三维模型。最后采用Solid Works对弧面分度凸轮与转盘滚珠进行装配及运动仿真,并与其他三维建模方法的运动仿真结果形成对比。对比结果显示,该方法不仅建模周期缩短了大约90%左右,而且仿真的运动精度与理论值符合度较高,因此为弧面分度凸轮三维建模提供了另一种研究方法。     

电子凸轮驱动多杆机构的轨迹规划方法研究

采用多轴同步伺服驱动技术替代传统机械传动技术是复杂包装机械的一个发展趋势,针对包装过程中执行端高速往复的运动要求,提出了一种利用电子凸轮驱动多杆机构的设计方法。重点论述了电子凸轮的曲线规划方法,采用NURBS曲线方法建立凸轮运动的数学模型,得到平滑的凸轮运动曲线。仿真及实验表明,采用NURBS曲线拟合方法满足速度、加速度以及多轴同步要求,保证推送运动平稳无冲击,同时提高输出柔性。     

基于运动仿真的弧面分度凸轮快速建模新方法

针对弧面分度凸轮精确建模复杂、加工难度大的实际情况,基于范成加工思维提出一种快速地对弧面分度凸轮进行精确建模的新方法。在Pro/Mechanism模块上,通过设定两个伺服马达的位置表达式,确保凸轮机构的运动关系,对机构进行运动仿真,从而获得弧面分度凸轮理论轮廓曲面的边界曲线,在凸轮毛坯模型上建立理论轮廓曲面,并对其法向加厚、实体切除等操作得到凸轮工作轮廓曲面,实现弧面分度凸轮的精确建模和5轴轨迹加工。实例结果表明能满足设计与加工要求,验证了该方法的正确性和可行性。     

一种弧面分度凸轮的数字化设计

针对传统设计弧面分度凸轮CAD模型繁琐的特点,文中给出了在CAD系统中应用弧面分度凸轮的轮廓曲面方程直接生成曲线、面和体的一种方法.利用该方法,通过参数修改即可生成系列产品,同时可以很方便地进行加工模拟、有限元分析及运动仿真.     

基于NURBS的弧面凸轮运动特征曲线的修正计算

利用非均匀有理B样条(NURBS),对弧面凸轮的运动特征曲线进行了修正计算.就型值点与节点矢量的确定方法、权因子的选取与优化、控制顶点的反算等修正中的关键问题,进行了较为详细地分析.通过比较B样条和NURBS修正曲线的位移误差,表明用NURBS修正后的误差明显小于用B样条修正后的误差.     

平行分度凸轮轮廓曲线的三次NURBS表示

为了获得供具有非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Sphne,NURBS)插值功能的CAD/CAM绘图和数控机床加工使用的设计数据,文中讨论了NURBS技术和平行分度凸轮轮廓曲线的三次NURBS表示方法,提出了用三次NURBS表示平行分度凸轮轮廓曲线后产生的设计误差的估计方法.     

空间凸轮精密测量及运动规律反求研究

根据空间凸轮的特点,给出了空间凸轮精密测量及测球半径补偿方法,并编制了可实现实时测球半径补偿的空间凸轮专用测量程序.利用NURBS实现了凸轮轮廓曲线的重构,并给出基于运动仿真实现迅速反求空间凸轮机构从动件运动规律的方法.实验结果表明,该方法能快速、准确地实现空间凸轮的精密测量及从动件运动规律反求.     

旋转凹模冷镦机弧面凸轮分度机构设计与仿真

建立了旋转凹模冷镦机弧面凸轮分度机构的数学模型,并结合实际应用情况设计了弧面凸轮分度机构参数,选取了弧面凸轮轮廓曲面运动规律。最后通过具体实例,使用Pro/E、Matlab对弧面凸轮工作轮廓面进行参数化建模,使用ADAMS建立弧面凸轮分度机构动力学模型,并对其运动性能进行了模拟仿真。研究表明,弧面凸轮分度机构作为旋转凹模冷镦机传动件在高速工况下运动平稳、停歇期定位精度达到36″。     

基于Pro/E的ATC用多头弧面凸轮的三维建模及运动仿真

目前自动换刀装置(ATC)中多头弧面凸轮曲面复杂,精确建模难度比较大。以弧面凸轮几何学理论为基础,根据各动作段从动盘滚子与弧面凸轮的啮合情况,编写各动作段相应滚子扫过的轮廓曲面程序。利用Pro/E的曲线曲面功能建立相应滚子的轮廓曲面,将曲面合并,然后对理论轮廓曲面进行法向偏置,实现多头弧面凸轮的三维精确建模。最后,基于ADAMS建立了弧面凸轮机构虚拟样机,进行运动仿真分析,验证了模型的正确性。