斗齿逆向设计中曲面模型的快速重建方法

零件的曲面模型是获得其逆向设计数据等后续处理的关键环节。为了快速获得具有复杂外形和内腔的某型挖掘机斗齿的设计数据,研究了该斗齿点云曲面原型的获取方法。鉴于斗齿不同部位对逆向设计精度的要求不同,采用Imageware和Geomagic Studio对斗齿的内腔、销孔和外形点云分别进行曲面重构之后,再进行整个模型的曲面整合策略。介绍了应用两种软件完成斗齿曲面模型的主要处理过程及关键环节。该方法能快速获得符合精度要求的斗齿曲面模型,可行且高效,为斗齿曲面模型的实体化及其后续处理提供了可靠依据。     

逆向工程技术在挖掘机斗齿研制中的应用

为了研发出能够和现场某型挖掘机斗齿座配套的新型复合材料斗齿,在缺乏原设计图纸的情况下,首要的问题是获知和铲斗铲齿相配的斗齿内腔形状和尺寸以及销孔位置等关键设计尺寸。鉴于斗齿的外形和内腔形状复杂,难以用常规测量器具准确测得有配合要求型面的形状和尺寸,为此确定了基于实物逆向工程(RE)的技术路线,来获得具有足够反求精度的斗齿CAD模型及配合尺寸。就各反求环节的策略和要点作了扼要说明。依据反求三维实体模型生成的工程图样采用消失模铸造工艺试制的斗齿,经过现场的试装和试用,取得了一次性成功,说明所采用的技术路线和模型重建方法实用、有效。     

挖掘机斗齿的三维建模方法研究

为了获得某挖掘机配用斗齿在现场的数字三维实体模型,研究了该斗齿的三维CAD实体建模方法。该斗齿是外形复杂、有楔形内腔和配合要求的铸件,针对其几何特点提出了三维实体建模的思路和方法,并简述了在Pro/E环境下实体建模的主要方法和步骤。为该斗齿的后续数字化设计与制造提供了可靠依据,提高了设计效率。     

基于PRO/E的盘形凸轮三维设计方法

提出一种盘形凸轮三维通用设计方法—可变截面扫描成型法。该方法利用PRO/E的尺寸相关性和关系工具,给出了借助该软件进行盘形凸轮三维实体造型的通用方法。该方法首先利用从动件的位移数据表创建图形特征,然后利用该图形特征及关系式创建可变截面扫描曲面,这样便得到凸轮的轮廓曲面。最后由该轮廓曲面创建拉伸实体得到凸轮实体模型。利用此方法建立的凸轮实体精度高,并可进行有限元分析和加工仿真。     

渐开线斜齿轮曲面精确建模及MatLab仿真

由于渐开线斜齿轮轮齿曲面复杂,很难直接创建精确模型,因此给出了渐开线斜齿轮4条齿廓曲线的参数方程及三维曲面的生成算法,通过该算法可以快速生成与坐标成任意角度和参数的齿轮二维曲线及三维曲面。为了验证算法的正确性,用MatLab程序对齿轮模型进行仿真验证,输出任意参数、角度旋转的二维及三维精确曲线曲面图形,为齿轮三维参数化数字设计、啮合分析、接触应力分析、运动学和动力学分析提供基础理论依据。     

提高挖掘机斗齿寿命的实验研究

斗齿是挖掘机最主要的易损件之一。由于工作中的冲击和磨损,致使斗齿磨钝、断裂,直接影响到设备效能的发挥。近几年来,苏联矿山工业部门在提高斗齿寿命问题上做了大量的实验研究工作,现将几种主要方法介绍如下:一、改进斗齿结构形状和铸造工艺ЗКГ—4或ЗКГ—4.6型挖掘机斗齿普遍采用高锰钢(110Г13Л)铸造的直线形斗齿(如图1所示)。     

WK-75型矿用挖掘机斗齿结构改进

本文通过对露天开采中WK-75型矿用挖掘机斗齿进行了参数化设计、工作装置运动结构简化、仿真模拟斗齿耗损等研究,以此为依据对其结构进行改进设计,仿真模拟显示增加了斗齿使用的效率、延长了其使用寿命。     

掘进机履带设计中销孔位置参数化设计

掘进机履带设计过程中,要确定各销孔的空间位置,通常设计时利用三维建模软件的装配功能进行装配,多次更改凑成一个较合理的装配,提出一种通过参数化方法得到所有销孔的位置,模型可一次装配成功,提高履带建模效率。     

修复W-1002挖掘机铲斗销孔

我矿使用的W-1002挖掘机的工作装置为正铲。其铲斗由斗前壁(材质ZGMn13)和斗后壁(材质ZG25)焊接而成。在斗后壁上有和斗前滑轮壳联接的φ70D_6销孔2个,有分别和直铲臂、斗底相联接的φ55D_6销孔8个。挖掘机工作一段时间(一般是一个中修期后),由于销孔磨损增大使铲斗在铲装时发生摇晃,影响挖掘机的作业效率。修复铲斗销孔达到原配合尺寸,有三个方法:①堆焊磨损的销孔,镗到原配合尺寸;②镗大销孔,按原配合公差另配新销轴;③镗大销孔,镶套达到原配合尺寸。最后一种修复方法     

斗齿检测系统在露天煤矿WK-35采煤电铲上的应用

露天煤矿采用电铲进行采煤生产,电铲斗齿脱落导致破碎机损坏的问题时常存在,为解决该问题,在WK-35采煤电铲上设计安装“红外热成像相机+计算机视觉技术”的斗齿检测设备。斗齿检测设备由热像仪读取模块、视屏存储模块、斗齿缺失检测模块、报警模块组成。通过采用Viola-Jones Haar级联分类器对采集图像的斗齿行进行检测和卷积神经网络进行二分类的深度学习算法,判断斗齿是否缺失。斗齿检测设备的应用可达到斗齿完整性的自动检测识别和报警的目的。     

基于UG和Matlab的弧齿锥齿轮三维精确建模

基于弧齿锥齿轮啮合基本原理,给出了其三维精确建模的方法。借助于球面渐开线、基圆锥螺旋线的数学模型,根据弧齿锥齿轮基本参数,利用Matlab软件编程计算得到齿形、齿向数据点,在UG环境下完成弧齿锥齿轮的三维建模。通过对汽车后桥从动齿轮的实际建模,验证了该三维实体建模方法的可行性及其在弧齿锥齿轮误差检测与评定中的应用。     

椭圆齿轮三维建模与运动仿真分析

椭圆齿轮的齿廓复杂,无法直接建立其三维模型。用标准齿轮滚刀加工椭圆齿廓的原理,建立了椭圆齿轮齿廓的数学模型,用mathcad软件算出齿廓上的坐标点,导入Solidworks软件建立椭圆齿轮的三维模型,并对啮合运动特性进行理论分析和运动仿真。     

弧线齿面齿轮的逆向造型

弧线齿面齿轮是一种新型齿轮,以弧线齿面齿轮的齿面方程为基础,在轴平面上对结点进行划分,并映射到齿面上,得到沿齿长、齿高方向均匀分布的结点,并以点云方式输入到CATIA软件中。根据啮合过程中齿面不同区域所起作用的不同,采用逆向造型技术及不同的曲面构造方法,完成了弧齿面齿轮的三维CAD模型,为进一步双弧线齿面齿轮的性能分析及数控仿真加工奠定了基础。     

基于SolidWorks的渐开线齿轮注塑模具型腔精确设计

渐开线齿轮注塑模具型腔设计的关键在于解决模具型腔缩放难题和型腔渐开线齿廓的精确建模。研究表明,在塑料齿轮注塑形成过程中,渐开线齿形是非线性收缩。文章在分析小模数塑料齿轮注塑模具型腔齿形与注塑件齿形的关系基础上,介绍了使用SolidWorks软件进行渐开线齿轮注塑模具型腔精确设计的方法。     

基于GIS的三维矿山爆破信息系统开发与应用

数字矿山是矿山未来发展的必然趋势。对把G IS三维显示、空间分析功能融合到数字爆破做了探索性研究。利用数字高程模型(DEM)数据叠加遥感影像构建地表,结合Mu ltiPatch构建的地质地层,生成矿山模型,构建炮孔、爆破模拟,实现矿山爆破开采过程中的爆破振动效应、爆破噪声污染、爆破及采场运输最优路径分别进行建模和分析。该系统对探索和研究矿山数字爆破技术对于矿山资源开发和利用具有重要的现实意义。     

基于Pro/E采煤机复合齿廓销轨轮啮合仿真

首先从销轨轮齿廓形成方式入手,阐述了销轨轮的形成原理,结合目前实际使用的销轨轮,提出所改进的销轨轮齿廓,及使用复合齿廓的优点。在此基础上,利用三维软件Pro/E对复合齿廓销轨轮和销排进行建模、装配。最后对复合齿廓销轨轮和销排的啮合进行动态干涉分析。     

固体矿产采空区三维建模可视化研究与应用

在固体矿产资源调查过程中,采空区综合信息对于残矿回采、矿山安全具有十分重要的意义。准确掌握采空区边界形态,弄清采空区在固体矿产矿床中的分布是矿区管理的基础性工作。从矿区实际探测数据出发,介绍采空区三维建模的核心技术,通过资源储量估算与矿体三维建模系统(iExploration-EM)实现了采空区管理模块的二次开发。配合二维地质图件信息管理,将透明的矿床实体模型与采空区三维实体模型在同一场景下结合显示的采空区信息管理方案获得了良好的效果。     

基于B样条曲面精确建模的斜齿轮接触分析

斜齿轮齿廓曲面是一种复杂的螺旋曲面,为满足齿面接触强度分析的精度要求,基于B样条曲面造型原理在ANSYS中建立了精确齿面的斜齿轮实体模型,并对某矿用减速器斜齿轮有限元模型进行了静接触分析,得到了斜齿轮副接触状态和应力大小的一般规律,同时验证了基于B样条方法建立的齿廓曲面的可靠性和精确性。     

深埋矿体移动带三维圈定方法及应用

针对深埋矿山开采移动带二维圈定方法工作量大、精度低且难以满足日益增长的经济效益需求的问题,提出了一种深埋复杂矿体移动范围三维确定方法。结合沙岭金矿千米深井工程实例,在移动范围确定过程中,借助先进的3D建模技术获得三维矿山模型。该模型可以实现各类地质体的可视化,直观地展示其形态与产状,清晰地反映各构成因素间的相互关系。在3D模型中截取的特征剖面与经典移动带圈定岩移参数获取方法相结合,能轻松获得各特征剖面上的岩移参数值。通过给定的岩移参数值进而确定各特征剖面上的地表移动边界点,将各移动边界点连接即可实现矿山移动范围的圈定。研究结果表明,基于三维地质建模技术的移动带圈定方法合理可行,确定的纱岭金矿地表移动带能够兼顾安全生产与经济效益,为矿山生产开发奠定了有益基础,为类似矿山提供了有益借鉴。