弧面分度凸轮轮廓曲面检测方法的新构思

为了解决弧面分度凸轮廓面检测难题,本文介绍了弧面分度凸轮廓面的计算机辅助间接测量方法和廓面误差评定方法,建立了间接测量凸轮廓面的数学模型,推导出该方法的测量数据处理公式。通过相应的计算机程序,可以对给定机构参数和运动规律的弧面分度凸轮廓面进行误差评定,对未知参数和运动规律的弧面分度凸轮进行测绘、仿制和改进设计。     

刀库ATC凸轮的设计与仿真

针对刀库自动换刀装置中的凸轮,通过传统的空间包络共轭原理设计计算弧面凸轮,根据平面四连杆运动特性设计计算了平面槽凸轮,利用VC6.0编写凸轮设计程序,生成两种凸轮的加工数据与凸轮廓面数据,将廓面数据导入Pro/E,对自动换刀机构中凸轮实体进行建模与装配,装配过程中,及时修改了装配错误,重新绘制了零件图,特别是针对凸轮Pro/E建模,能够验证设计凸轮加工数据的正确性,分析了设计过程中出现的弧面凸轮的薄脊问题,运用Pro/E对自动换刀机构的运动仿真,检测了凸轮机构干涉,最终得出符合运动学特性的ATC凸轮。     

基于Pro/E的球形滚子弧面分度凸轮CAD/CAM

先推导了任意回转面滚子从动件弧面凸轮的廓面方程,进一步得到了球形滚子弧面凸轮廓面方程.基于Pro/E软件构建了球形滚子弧面凸轮分度机构的三维模型,并进行了运动仿真;采用间接指定刀位轨迹的方法获得了弧面凸轮廓面的数控/加工代码,并进行了创成仿真,从而实现了弧面凸轮的CAD/CAM一体化.     

基于Creo和ADAMS的弧面分度凸轮机构建模与运动仿真研究

针对弧面分度凸轮机构建模及运动学进行研究,通过共轭曲面法并借助齐次坐标变换法建立圆柱滚子弧面分度凸轮不可展直纹工作轮廓曲面方程统一模型,推导了共轭接触方程求取共轭接触角,VC设计软件采集了分度期工作轮廓曲面数据点后,导入Creo中完成从点到线到面,再实体化建立了弧面分度凸轮三维模型,通过ADAMS运动学仿真分析了机构运动角速度和角加速度曲线震荡的影响及其产生原因,为机构建模优化和后续加工凸轮调整提供理论指导和帮助。     

基于特征线的弧面分度凸轮廓面快速测量方法研究

弧面分度凸轮的工作廓面为复杂的空间不可展曲面,很难采用常规的方法进行测量与评价。通过分析弧面凸轮廓面的特征,结合等距曲面的特点,提出了一种基于特征线的弧面分度凸轮廓面快速测量方法。通过三坐标测量机搭配精密转台构成测量系统,对弧面凸轮工作廓面的特征线进行测量,提高了测量速度,直接对弧面凸轮等距模型轮廓度误差进行评定,避免了测头半径补偿;通过实验验证了测量方法的可行性,对实验结果进行了分析处理,达到了实际需求。研究内容为实现弧面凸轮设计、加工、测量一体化提供了理论依据和关键技术。     

弧面凸轮数控加工中心距误差分析方法研究

弧面凸轮廓面为空间不可展曲面,加工和误差检测难度较大,根据弧面凸轮数控加工专用铣床的加工实践,通过测量所加工弧面凸轮停歇期凸脊宽度误差的方法来调整弧面凸轮中心距,该方法在生产应用中有一定实用价值.     

新型媒介点啮合弧面凸轮分度机构设计与分析

采用圆锥滚子轮齿创成弧面分度凸轮廓面,与球形滚子齿实现点接触共轭,构建一种新型的点啮合式弧面凸轮分度机构装置,文中给出了该机构的技术实施方案,通过改变球形滚子齿的球体半径来实现可控点啮合,能够提高此机构对制造和安装误差的适应性。运用媒介共轭的原理与方法,分析了此种间歇运动机构的啮合原理,运用给出的媒介曲面(圆锥滚子轮齿廓面)方程获取其创成的分度凸轮廓面方程的基础上,利用圆锥滚子轮齿廓面与球形滚子轮齿廓面间的线接触关系,推导出分度凸轮廓面与球形滚子廓面间的点啮合条件下的接触迹方程及其诱导曲率方程,以此来确定获取此种高副机构最佳点啮合性能情况下共轭轮齿的运动几何参数。     

弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程

提出了一种新的弧面分度凸轮廓面修形方法,建立了修形计算公式和经过修形的凸轮廓面方程。该方法可克服传统范成法加工的不足,提高弧面分度凸轮表面加工质量,又使得凸轮机构的啮合特性得到改善。所建立的修形计算公式和修形凸轮廓面方程可直接用于开发相应的弧面分度凸轮机构CAD/CAM系统软件。     

自动换刀机构弧面凸轮建模与造型分析

针对自动换刀机构中弧面凸轮工作廓面设计加工困难,分度期轮槽两侧廓面同时与滚子啮合的问题,以某加工中心的弧面凸轮为例,分析了弧面凸轮与分度盘的运动及位置关系,推导并修正了弧面凸轮的轮廓曲面数学方程;采用分段建模的方法,在Pro/E中编程分别创建弧面凸轮分度期、停歇期的各轮廓曲线簇,通过线面实体化造型,实现了弧面凸轮的精确建模。结合弧面凸轮廓面性能分析和加工实例,验证了该模型满足设计与加工要求,为提高其数控磨削加工精度提供了技术支持。     

基于Pro/E的球形滚子弧面凸轮分度机构的建模与仿真

球形滚子弧面凸轮分度机构是用钢球代替圆柱,实现高精度、零背隙、低噪声的分度装置.文中先推导了任意回转面滚子从动件弧面凸轮的廓面方程,进一步得到了球形滚子弧面凸轮廓面方程;基于Pro/E软件构建了弧面凸轮和球形滚子的三维模型,并进行了运动仿真.运动分析结果表明了文中所提方法的有效性和通用性,为球形滚子弧面凸轮分度机构的运动学和动力学研究奠定了基础.     

基于组件技术的凸轮从动件运动规律反求研究

研究了从CATIA数字模型中获取凸轮轮廓曲线上离散点坐标的方法,并以这些离散点及凸轮机构基本尺寸为依据,提出了反求机构从动件的运动规律的方法。利用CATIA提供的COM功能,结合其自带的V5AutomationAPI函数开发了反求从动件的运动规律算法及程序,并对反求所得结果与理论结果进行了误差分析,研究表明提出方法是准确的和适用的。     

坐标测量机上盘状凸轮检测方法研究

本文研究直接在三坐标测量机上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上接采点测量数据,用不等距三次Ｂ样条函数和最小二乘法拟合测头中心轨迹,通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换,得到凸轮升程曲线,运用最小条件法评价凸轮误差,同时还可以评价凸轮机的速度、加速误差。数字仿真计算和实验结果表明,本文方法具有测量过程简便,测量效率高、计算精度高,应用性广播等优点,适用于三坐标测量机为检测设备的自动加工     

凸轮机构中凸轮廓线设计的新方法

为确保从动件输出端的准确运动规律、减少高速运动时的冲击,建立凸轮机构的动力学系统模型和相应方程,导出从动件输出端的运动规律下凸轮与从动件接触处的运动规律,以此为依据设计了凸轮轮廓曲线,并讨论了机构工作频率对凸轮廓线的影响,为设计高速凸轮机构提供了可靠的依据。     

Calculating actual profiles of conjugate disk cams by means of conjugate variation measurement

For an assembled conjugate cam mechanism with two separate oscillating roller followers serving as a conjugation measuring fixture, when the cams rotate, the variation of the subtending angle between the two follower arms can indicate the variation of the cam profile errors. The profile errors of the assembled conjugate disk cams can be indirectly calculated by means of the conjugate variation measurement and the inverse conjugate variation analysis. That is, if a pair of master conjugate cams with known profile errors is available, by means of the measured subtending angle variations of the follower arms induced by a pair of assembled conjugate cams that consists of one master cam and the other being the inspected cam, then the actual profile of the inspected cam can be calculated by applying the inverse conjugate variation analysis. In order to verify the presented concept, experiments meant to calculate the profile errors of a pair of machined conjugate cams were conducted to compare with the measuring results obtained by using a coordinate measuring machine. The experimental results showed that the calculated cam profiles were well consistent with those of the measured ones. The presented method can be an effective alternative means for examining profile errors of assembled conjugate disk cams and could be useful for the quality control in mass production of conjugate cams.     

Contact Stress Distribution of a Pear Cam Profile with Roller Follower Mechanism

The problem of this paper is the high contact stress at the point of contact between the cam and the follower.A pear cam and roller follower mechanism were studied and analyzed for different position of the follower and different contact compression load.The objective of this paper is to study the effect of contact compression load on the contact stress distribution of the cam profile at the point of contact.Four different positions of the follower with the cam was considered(0°,90°,180°,and 270°).The theory of circular plate was applied to derive the analytic solution of the contact stress.The numerical simulation had been done using ANSYS Ver.19.2 package to determine the contact stress,while SolidWorks software was used to investigate follower displacement,velocity,and acceleration.Four distinct values of the compression contact load,such as 3.121 N,6.242 N,9.364 N,and 12.485 N,were used in the numerical simulation.In the experiment setup,a photo-elastic technique was carried out in the field of polarized light to exhibit the stress distribution on the cam specimen.The annealed PSM-4 backalate material was used in the experiment setup.The experimental value of contact stress was checked and verified analytically and numerically at the point of contact.The innovation in this paper the use of spring-damper system which reduce the value of contact stress at the point of contact.The contact stress was maximum 2.136 MPa when the follower located at 270° with the cam,while the contact stress was minimum 1.802 MPa when the follower located at 180°at compression load 12.485 N.     

根据运动的合成与分解设计凸轮廓线的解析法

根据运动的合成与分解原理 ,将移动从动件相对于凸轮的复杂平面运动分解为简单的往复运动和定轴转动 ,建立定坐标系和动坐标系 ;然后求出凸轮的理论轮廓和实际轮廓相对于动坐标系的直角坐标方程 ,最后采用坐标旋转变换就得到了凸轮的理论轮廓和实际轮廓相对于定坐标系的直角坐标方程 ,从而为凸轮的设计提供了一种简便实用的新方法     

空间凸轮廓面曲率分析的等距曲面方法

提出了空间凸轮廓面曲率分析的新方法———等距曲面法。该方法利用等距曲面间的曲率关系进行凸轮廓面曲率的解析计算。由于理论廓面是直纹面 ,其廓面曲率容易求得。根据理论廓面与实际廓面间的曲率关系 ,就得到了实际廓面上的曲率。利用结构特征变量来实现计算程序对不同凸轮机构的自适应化。与传统的共轭曲面方法相比 ,本方法计算简单 ,易于理解。     

基于运动仿真的凸轮机构参数逆向CAD方法

提出了利用机构运动仿真和实测模型获取平面盘形凸轮从动件运动规律和动程角等运动参数,再利用这些运动参数和有关结构尺寸,重新解析设计的逆向CAD方法,给出了在Pro/E软件平台上实现凸轮机构运动仿真和获取机构运动参数的过程.应用实例证明该方法高效直观,所设计的凸轮机构精度高,可直接用于生产.     

设计盘形凸轮廓线的相对速度法

提出了一种利用凸轮与从动件的相对速度设计盘形凸轮轮廓的新方法，该方法基于从动件和支承绕凸轮轴线反转的原理，利用从动件上的接触线或者滚子轴线相对固定凸轮的速度和凸轮与从动件的几何关系设计盘 形凸轮轮廓，应用该方法导出了四种不同类型凸轮机构的凸轮廓线的解析表达式，并给出了对应的设计实例。     

Radius of Curvature and Entraining Velocity of Cam Follower Mechanisms

A general procedure for determining the equivalent radius of curvature and entraining velocity of various oscillating and reciprocating cam and follower mechanisms has been developed. This procedure requires as input the motion of the follower, i.e., the lift curve, the angular velocity of the cam and the basic geometry of the cam and follower mechanism. The radius of curvature of the cam at the point of contact was determined using the method of kinematic coefficients. A vector loop superimposed on the cam and follower was used to determine the entraining velocity of the mechanism at the point of contact.