一种双面凸轮的反求设计方法

提出一种双面凸轮的反求设计和误差控制方法。从动件类加速度对轮廓曲线误差敏感,通过修正从动件类加速度曲线,以间接提高凸轮廓线精度。通过数字化测量,获得凸轮双面轮廓的点云数据,对点云数据进行精简并进行重构、装配对齐,获得凸轮轮廓实体模型。对获得的凸轮轮廓数据二次求导并拟合,获得从动件类加速度曲线和类加速度误差值。基于类加速度误差与从动件位移误差的关系函数,对轮廓线进行修正,从而消除反求误差。     

计算机辅助共轭凸轮参数化设计及仿真研究

为了降低传统设计方法中共轭凸轮轮廓设计的难度,提高凸轮机构的设计精度,缩短共轭凸轮的设计周期,节约成本,实现共轭凸轮机构的参数化设计,运用Visual Studio.NET开发工具,采用Visual C#语言对AutoCAD软件进行了二次开发。结合凸轮设计的原理,设计了合适的应用程序,在界面中通过人机交互输入参数,求出了凸轮理论轮廓线上的点坐标,根据偏移算法得到了凸轮实际轮廓线上相应点坐标,利用三次B样条插值算法,形成了完整的理论轮廓线和实际轮廓线,最后进行了实例验证和Solid Works运动仿真分析。研究结果表明:通过运用Visual Studio.NET开发工具,对AutoCAD进行二次开发逆向求取凸轮轮廓曲线的方法,能够在保证共轭凸轮设计的精度与效率的前提下,实现共轭凸轮机构的参数化设计。     

基于Pro/E关系式的凸轮轮廓曲线精确设计

凸轮机构实现推杆预期运动规律依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计.在高速精密自动机械中凸轮机构凸轮轮廓曲线异常复杂,给凸轮三维精确建模造成了困难,且精度较低的凸轮轮廓曲线不能满足凸轮后续CAM和CAE的要求.凸轮轮廓曲线的设计原理是根据工作所要求的推杆运动规律,导出凸轮转角与推杆位移之间的关系式,用函数关系式捕捉设计意图.根据关系式计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值,保证生成凸轮轮廓曲线的精确性.按照该理论,提出了2种应用Pro/E三维造型软件精确设计凸轮轮廓曲线的方法.     

凸轮列表点曲线数控编程方法研究

针对平面凸轮轮廓列表点曲线的数控加工,提出了一种采用三次样条等误差双圆弧拟合法实现数控编程的计算方法.首先求出凸轮轮廓列表点的三次样条函数曲线方程,用等误差法计算插值点的坐标.再用双圆弧拟合插值点,得到各分段圆弧的圆心坐标,取圆弧的起点、终点坐标,作为编程所需的刀具中心轨迹的数据,并用相应的数控机床指令写出数控加工程序.该方法既能满足精度要求又能使程序段最少,可以保证数控加工时曲线的光滑性及加工精度,提高加工效率.     

电子多臂机旋转变速机构共轭凸轮再设计

为求得STAUBLI某型号电子多臂机旋转变速机构的共轭凸轮精确轮廓,测绘原始共轭凸轮轮廓面数据及其他主要零件尺寸,通过CREO软件建立旋转变速机构的三维实体模型并进行运动学仿真分析,得到再设计前的从动件角位移、角速度和角加速度曲线。从运动学设计角度出发,基于理论推导建立共轭凸轮理论轮廓线的数学模型,再设计共轭凸轮曲线方程,数值求解曲线方程,得到共轭凸轮理论轮廓曲线,由该理论轮廓曲线建立共轭凸轮三维实体模型,并代入旋转变速机构进行运动仿真分析。分析结果表明,再设计的共轭凸轮的运动曲线光滑,能够满足工作要求。     

曲线拟合在求解凸轮曲率半径中的应用

曲率半径是凸轮轮廓曲线的重要参数,曲率半径的变化对凸轮机构的运动稳定性有较大的影响。目前凸轮廓线曲率半径的计算方法大多数要求已知凸轮机构的结构参数和凸轮从动件运动规律,而且计算繁杂。详细介绍了曲线拟合中最小二乘法在求解凸轮轮廓曲率半径的使用,通过离散点的几何关系得到拟合曲线,求出曲率半径,然后通过例题结果对比,证明这种方法可行。     

基于Pro／E Wildfire2．0的盘形凸轮参数化设计

根据已知条件先建立凸轮的理论轮廓曲线数学方程式,在Pro/E建模环境下建立凸轮理论轮廓曲线参数表达式并定义参数,利用方程曲线绘制方法绘制出凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线,经拉伸生成凸轮实体.通过建立参数化程序,利用参数来控制轮廓外形尺寸,实现了凸轮参数化设计.     

摆动滚子从动件盘形凸轮的自动化设计

在高精度凸轮的设计过程中,需要实现凸轮实际轮廓曲面的精确设计.解析法虽然可以精确计算出凸轮廓线上各点的坐标值,但要得到完整的凸轮实际轮廓曲面,需要手工编制复杂的程序,尤其是在摆动滚子推杆盘形凸轮的设计过程中,对于凸轮理论轮廓曲面的等距偏移曲面的编程更为复杂.因此以摆动从动件盘形凸轮机构为例,提出了利用解析法结合Pro/E软件的参数化设计功能进行凸轮实际轮廓曲面的精确自动化设计新方法.这一方法可以大幅度提高解析法设计凸轮实际轮廓曲面的效率,从而为解析法在凸轮机构设计方面的广泛应用奠定了基础.     

基于B样条的凸轮式开关机构轮廓线设计方法

针对凸轮式开关机构轮廓线与力值曲线定量关系复杂、轮廓线形状描述困难的问题,采用B样条方法,依据能量理论研究了开关机构轮廓线的设计方法。给出了开关机构B样条曲线描述方程及其微分表达式,建立了机构内部弹性势能与外力功的关系式,提出了轮廓线逐步迭代设计算法。利用MATLAB设计了雨刷开关机构轮廓线,结果表明根据能量关系设计开关机构轮廓曲线能达到预期的力值要求,采用B样条曲线方程比高次多项式拟合方程更能有效提高轮廓线设计精度和开关设计质量。     

凸轮轮廓曲线的数控加工

凸轮机构是各种机械设备及仪器中常用的机构,以往对于凸轮轮廓曲线的加工,采用简易数控铣床,将设计给出的轮廓曲线上各点的坐标逐一输入数控系统,不仅花费时间较长而且容易出错,导致加工精度低,很难达到设计的要求.本文介绍了在UWF1202H加工中心,利用TNC426数控系统的参数编程功能直接将理论计算的程序转化为数控加工程序,由数控系统计算凸轮轮廓曲线各点坐标,从而快速加工出高精度凸轮轮廓曲线.