等距型面孔插削原理及其计算机仿真

借助齿轮啮合原理，推导出加工等距型面孔的插刀刀刃曲线方程；运用相对运动原理，进行了计算机仿真，形象地再现了插刀刀刃加工等距型面孔的包络过程。     

实用三弧段等距型面轴的数控铣削仿真研究

从分析实用等距曲线的构成入手,推导出实用三弧段等距型面的大圆弧半径计算公式和型面曲线的数学模型,应用M asterCAM软件进行二维图形的建模,并进行数控铣削仿真,最后生成NC数控加工程序。     

非圆曲线圆弧拟合的宏程序

在加工中心加工椭圆、凸轮共轭曲线等非圆弧曲线（本文以下简称曲线附，只能用直线插科或圆弧插补来拟合曲线。由于直线插补拟合简单、计算量小，采用较多，但直线段代替相应的曲线段，拟合有转折点，尤其直线段不够短时转折更明显。相比之下，圆弧插补拟合具有光滑过渡的优点。本文以椭圆为例给出圆弧插补拟合的宏程序，用户只需输入曲线多数方程的具体数据即可调用，使用方便。一、圆弧拟合曲线的原理（见困1）设曲线y=f（X）点S（X，y）处的曲率为K（Kn=0）曲车半径P=1／K，曲率中坐标为：当S点附曲线y=f（X）移动时，相应的曲率中心…     

三弧段等距型面设计参数计算研究

针对某型大功率高速水力测功器主轴三弧段等距型面曲线点样本集（测点）,提出一种简单的参数计算方法。通过该方法得到了三弧段等距型面曲线偏心量、等距值等设计参数,再通过极坐标方程得到三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点。经与实际测点对比,三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点与实际测点基本吻合,两者极径差值随角度在-0.09～0.02mm范围内变化,呈先增、后减、再增的变化趋势,曲线近似呈周期性变化;在160°～180°范围内,三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点与实际测点极径差值随角度增加而增大,原因可能是某型高速水力测功器主轴三弧段等距型面在180°位置附近受力变形或者加工偏差过大;三弧段等距型面拟合曲线理论坐标点极径相对误差基本控制在0.09%以内,变化趋势与理论坐标点、实际测点极径差值曲线变化趋势基本一致,误差满足工程需要,从而验证了参数计算方法的准确性,所得到的参数可以作为某型高速水力测功器三弧段等距型面曲线的设计参数。     

三弧段等距型面的几何要素及其加工

三弧段等距型面联接属于无键联接之一,按其结构可分为柱面联接和锥面联接(见图1)。柱面联接只能传递扭矩,锥面联接除传递扭矩外,还可承受轴向载荷。三弧段等距型面联接具有拆装方便,疲劳强度高,能自动定心和制造容易等优点。本文主要论述三弧段等距曲线的形成、几何要素和方程,指出了三弧段等距型面联接轴与孔的加工方法。     

基于MATLAB三弧段等距型面曲线拟合研究

针对某型大功率高速水力测功器主轴三弧段等距型面点样本集(测点),提出一种对称曲线几何中心计算模型——最大距离比较模型,通过该模型确定了测点几何中心,从而得到各测点极径与角度的关系曲线,通过测点极径与角度二者关系,计算得到测点绕几何中心的旋转角度这一重要参数;然后通过最小二乘模型对选取测点进行圆拟合,得到小圆弧半径、特性系数等设计参数,再通过极坐标方程得到三弧段等距型面拟合曲线。经与测点对比,三弧段等距型面拟合曲线与测点吻合程度高;同时三弧段等距型面拟合曲线极径相对误差满足工程需要,从而验证了提出模型的准确性。     

用连续圆弧逼近非圆曲线的方法

在数控机床上加工非圆曲线时,采用连续圆弧逼近法比用多段直线逼近法有几个优点:1)所有相邻圆弧在连接点处相切,从而成为连续圆弧,光滑无棱;而用直线逼近时,在连结点出现一个棱角;2)圆弧逼近较直线逼近程序段数少,从而可减少穿孔制带工作量,缩短纸带长度3)斜率和曲率半径也很接近于所逼近的曲线,而直线法的曲率半径则为无穷.大,相差甚远;4)计算出连续圆弧后,加上刀具半径R,可以很容易地形成一条新的与之等距的连续圆弧。这就是数控机床上刀具中心的运动轨迹。 连续圆弧法的计算过程(图1): 由原始曲线y—F(。)的始点/开始,在曲线上取B,C,D…     

等距型面轴的磨削加工

一、前言等距型面是异形截面的一种，由等距型面轴、孔配合构成的联接称等距型面联接。该联接具有自动定心，装拆方便，制造简单，可传递大扭矩等优点。在直径相同的条件下，等距型面联接可比渐开线花键联接多传递35％的扭矩，且较其它联接具有较大的抗剪能力。目前，其应用范围正在不断扩大。二、等距型面的边界方程等距型面的边界方程是一条非圆的光滑简单闭曲线，在这条曲线上，任意两平行切线之间的距离相等（设常数D，一般称等距值），故称等距（也称等宽或等厚）曲线（见图1），其方程推导如下。如图2所示，建立直角坐标系，则直线G…     

用圆弧逼近阿基米德螺线凸轮轮廓的节点计算

阿基米德螺线（以下简称螺线）是非圆曲线，曲线上各点的曲率不同。由于数控机床一般只具有直线插补和圆弧插补功能，因此对非圆曲线在数控机床上加工，需要进行节点计算。一、用圆弧逼近的节点计算如图1所示零件，AB段为螺线凸轮轮廓，在90”范围内升程为（50—45）=5mm，该曲线的方程式为：式中po—45（mm）a—10巾（mm／rad）1．用圆弧逼近阿基米德螺线的探讨在一定条件下，可以用一段圆弧去代替一段螺线，如图2所示，PIPZ为一段螺线，其曲线方程式为y一f（X），现用一段圆弧（虚线表示）去逼近这段螺线，设圆弧半径为R，圆心为M，此…     

编制滚轮数控程序的数学方法

复杂曲线滚轮必须在数控车床和数控磨床上加工，快速正确地编制出数控加工程序至关重要。本文介绍一种处理复杂曲线滚轮的数学方法。一、双圆弧样条的拟合对于具有直线和圆弧插补的数控机床，编制复杂曲线滚轮加工程序时，首先可采用双圆弧法进行处理。双圆弧法是指平面上给出的11个型值点PJ（XJ，川），其中j-1，2，…n，每相邻两个点之间用两段相切的圆弧拟合。构造双圆弧样条曲线实际上是要确定任意两型值点P；-；、P；之间的两段相切圆弧的圆心和半径。双圆弧的圆心和半径确定的条件：双圆弧中的一个圆通过PJ-1，另一个圆要通过点民…     

二维轮廓外形的半径补偿计算

一、概述由于数控指令系统中都有直线及圆弧指令，所以平面轮廓曲线在加工前都通过各种各样的数值方法将其拟合成连续的直线圆弧段，以供数控加工用。本文在这一前提下，提供了一个通用的直线圆弧段半径补偿计算Pascal模块：Compensato程序本文略。这个模块中的XYR－Data－Compensating过程在作者的一个车床数控图形编程软件中已安全运行了两年。二、直线圆弧段的数据结构按MS－Pascal语法，模块中定义了以下数据类型：1．XYR－Type记录类型，记录直线圆弧的一个节点的x，y坐标及与前一点的“关系”r：r=|E3|别表示直接连接，表示圆弧…     

以外圆弧及其包络线为齿廓的楔块式内啮合齿轮泵极限尺寸的显式

通过分析可知,在以外圆弧及其包络线为齿廓的楔块式内啮合齿轮泵中,小齿轮廓线外凸部分最小曲率半径大于等于零是避免小齿轮廓线根切的约束条件。在该齿轮泵中,大齿轮外圆弧齿的圆心相对于小齿轮的轨迹与小齿轮齿廓互为法向等距曲线,两曲线对应点处的曲率半径相差圆弧齿半径。先利用大齿轮外圆弧齿的圆心相对于小齿轮的轨迹方程求该轨迹的曲率半径,然后再加上圆弧齿半径,以此来获得小齿轮廓线曲率半径的简易公式,进而推导出可求使小齿轮廓线不根切的极值尺寸的显式,为齿轮泵优化设计提供了快速的计算公式。     

三次参数曲线拟合圆弧段的误差特性分析

建立了拟合任意圆弧段的三次参数矢量方程。在此基础上 ,用数学分析的方法从理论上证明了拟合半径函数与圆弧位置无关 ,最大误差处参数值与圆弧大小和位置均无关这两大拟合特性 ,并提供了常用圆弧段被拟合时的最大误差值     

用AUTO CAD查询数控编程用的轨迹坐标及参数

数控车床经常用于加工一些轮廓比较复杂的工件。一些工件中常见的结构是，其轮廓是由许多线段和圆弧光滑连接起来的。归纳起来，大致分为三类：第一类为直线与直线，直线与圆弧，圆弧与圆弧间用半径已知的圆弧光滑连接（简称修圆）；第二类为圆弧与圆弧间用一公共切线光滑...     

直齿插齿刀理论造形误差的消除

本文建立了无理论造形误差的插齿刀齿形螺旋曲面方程及其端剖面曲线方程，并推导出用展成法原理测量其端剖面曲线时．在平均平方意义下最好逼近的渐开线基圆半径方程以及其端剖面曲线的K图曲线。     

等距型面轴加工磨床附件协调运动的实现

等距型面轴联结具有很多优越性，然而对等距型面轴的加工一直困扰着我们。从等距型面轴曲线轮廓特点出发，研究了等距型面的曲线方程，尝试对磨床进行改装，给磨床安装一附件进行合理的运动分配，使工件与刀具完成协调运动，加工出等距型面轴。通过等距三面型面轴的磨床附件协调运动实现示例，表明经改装后的磨床可以加工出符合要求的等距型面轴。     

一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法

为提高多面体模型的加工效率,提出了一种用于多面体加工的圆弧刀轨生成算法。采用截平面和多面体模型的等距模型求交来计算初始直线刀轨;由等距模型的顶点曲率估算刀位点处沿刀轨方向和刀轨间隔方向的曲率半径,并根据残留高度确定刀轨行距。提出了基于刀位点曲率半径调节的圆弧拟合算法,算法引入拟合约束条件和曲率半径调节系数;在拟合精度范围内,迭代确定曲率半径调节系数,从而确定拟合圆弧。实验结果表明文中方法生成的刀轨保持G1连续且包含的圆弧段数量较少,有利于提高加工效率。     

用宏程序在加工中心上加工凸轮

一、概述现对轮廓曲线比较复杂、尺寸精度要求较高的凸轮，大都在数控铣床或加工中心上进行加工，一般方法是采用输入曲线上各点的坐标值进行直线或圆弧插补。该方法的缺点：（1）由于编程时不可能把凸轮转角θ分的大细，故尺寸精度和表面质量都难以达到设计要求。（2）在圆弧插补中由于曲线每一点都由X、y坐标值和插补半径三个数据组成，所以如附图所示凸轮曲线段加工时，若以0.1°为分度单位，就会有7200个数据需要在机床上输入，这样工作量既大，又容易出现输入错误。为此，我厂在XH715A立式加工中心上探索用宏程序加工共轭凸轮轮廓曲…     

范成法加工渐开线齿轮的根切机制研究

通过建立标准齿条刀具齿廓曲线方程，使用VB. NET编程语言在AutoCAD环境下进行二次开发，开发了范成法加工渐开线齿轮和根切全过程动态模拟程序，进一步研究和探索齿轮根切过程和根切机制，并精确求解出最大根切半径。更正了最大根切半径等于被加工齿轮回转中心到刀具齿顶线与啮合线交点间距离的错误结论。在此基础上，重新确定了变位系数选择封闭线图中的根切至大、小齿轮齿廓工作段起始点时的限制条件，确定了大、小齿轮齿根处发生干涉的限制条件，从而可准确绘制出变位系数选择封闭线图。     

任意曲线最简近似圆计算法

本文论述的任意曲线最简近似圆计算法是在保证所需要的计算精度前提下，用最少的相切圆弧段替代任意曲线。文中附有用BASIC语言编写的计算程序，可在PC－1500微机上计算。一、任意曲线最简近似圆的计算原则1．最终得到的由若干段圆弧组成的曲线应该是圆滑过渡，即各段相邻圆弧应该相切。2．满足一定的计算精度要求，计算后所得到的近似曲线任意点的误差应不大干事先根据需要所确定的允差值。3．尽可能少的近似圆弧段，在满足计算精度要求的前提下，使近似圆弧段的数量为最少，从而缩短加工程序，减少加工辅助时间，降低因程序过长容易出…