圆柱凸轮三维参数化设计与数控加工

凸轮机构优良的运动特性和动力特性由精确的轮廓曲面来保证,圆柱凸轮轮廓曲面因从动件运动规律的变化而成不同的复杂空间曲面,给圆柱凸轮精确设计和加工造成了困难。通过对圆柱凸轮轮廓曲面的分析,完成了基于Pro/E系统的圆柱凸轮三维参数化设计,并利用Pro/NC数控加工模块对圆柱凸轮进行了数控加工仿真,自动生成驱动数控机床进行零件数控加工的Numerical Control G代码。     

空间圆柱凸轮轮廓曲面的计算机生成方法

提出了模拟圆柱凸轮加工过程的圆柱凸轮轮廓曲面的计算机精确生成方法:建立刀具中心空间轨迹方程,保持刀具矩形截面垂直于刀具中心轨迹且沿其切线方向运动,从而在空间圆柱上切割出凸轮轮廓曲面.使用Pto/ENGINEER编程时,则将刀具中心空间轨迹方程程序化为基准曲线,应用可变截面扫描工具使矩形截面垂直于基准曲线且沿其切线方向运动,即可在圆柱实体上切割出该圆柱凸轮轮廓曲面.实现了直动从动件圆柱凸轮轮廓曲面设计的可视化和参数化.     

一种圆柱曲面凸轮的结构设计及加工工艺

提出了一种新型的圆柱曲面凸轮结构，对圆柱曲面凸轮的轮廓曲线进行理论分析和计算，发现其轮廓曲线过渡不平滑。为了解决其不足，对其轮廓曲线进行优化设计，采用Catmull-Rom三次插值曲线拟合离散点的方法重新计算。将其计算结果在三维软件SolidWorks中模拟仿真，从而实现圆柱曲面凸轮轮廓曲线过渡连续、平滑。为了减小优化后的设计与实际加工的误差，利用SolidWorks软件与UG NX10.0软件的无缝连接，将其在UG NX10.0软件中生成的加工代码导入加工中心（CNC）的系统中进行编程加工，通过改变加工中心的主轴转速来提高新型圆柱曲面凸轮的加工精度。     

圆柱滚子球面凸轮轮廓曲面的设计

用球面坐标建立了圆柱滚子球面凸轮的轮廓曲面解析方程，为此种凸轮的设计计算和数控加工提供了理论依据。     

基于Pro/E关系式的圆柱凸轮建模方法研究

针对不同类型的圆柱凸轮机构的空间运动特点,建立啮合过程中滚子与凸轮的空间相对运动关系,研究了在Pro/E平台上利用关系式对圆柱凸轮建模的方法,对移动从动件圆柱凸轮机构采用Pro/E可变截面扫描工具建模,对摆动从动件圆柱凸轮机构使用方程式工具建模。通过在凸轮毛坯模型上建立理论轮廓曲面,并对其法向加厚、实体切除操作得到工作轮廓曲面,完成了圆柱凸轮的精确建模,其建模过程清晰、简练。建模时均使用参数表达,能够实现参数化和系列化设计,以提高效率。     

基于VB6.0和Pro/E的圆柱分度凸轮三维参数化实体建模

以圆柱分度凸轮的几何学理论为基础,基于VB 6.0和Pro/E实现了圆柱分度凸轮的三维参数化实体建模。通过VB编程语言,设计出能计算参数化的圆柱分度凸轮理论廓面数据的友好界面。通过对凸轮基本参数的输入和运动规律的选择后,即可计算出相应的凸轮廓面坐标点,并将廓面数据保存为".ibl"格式,导入Pro/E 3.0中生成曲线,再生成曲面,然后将曲面合并,最后对理论轮廓曲面进行法向偏置、实体切除操作,获得与凸轮毛坯进行布尔相减运算后得到的圆柱分度凸轮实体模型。     

基于CATIA的圆柱分度凸轮的3D建模与仿真分析

通过分析圆柱分度凸轮基本参数及廓面方程,运用CATIA二次开发技术中宏程序,采用VB语言将凸轮廓面方程编写为宏程序,运行宏程序可准确快速地绘制出凸轮分度期及停歇期廓面坐标点。利用云形线及扫掠功能生成凸轮曲线和轮廓曲面,进而生成凸轮毛坯实体。在CATIA运动仿真中对绘制的凸轮机构运动进行运动仿真分析,对所建立的凸轮曲线和轮廓曲面进行评价,得出精确凸轮曲线和轮廓曲面。     

自动换刀装置用圆柱分度凸轮CAD/CAM技术的研究

为设计制造自动换刀装置用圆柱分度凸轮,提出了基于通用数控机床的圆柱分度凸轮CAD/CAM的方法。该方法利用包络曲面的共轭原理,分析获取圆柱分度凸轮工作轮廓数据的方法;开发了圆柱分度凸轮工作轮廓数据计算软件。利用通用的CAD/CAM软件,构建出圆柱分度凸轮的模型,产生了圆柱分度凸轮的粗加工、半精加工和精加工的刀路,并利用通用的五轴联动加工机床对圆柱分度凸轮进行了仿真加工,证实了利用通用的CAD、CAM软件及数控机床设计加工圆柱分度凸轮的方法是可行的、高效的。     

基于两重包络原理的圆柱凸轮加工刀位控制方法研究

以对心直动圆柱滚子从动件槽形圆柱凸轮为例,应用共轭曲面理论研究基于两重包络原理的加工圆柱凸轮廓面的刀位控制方法,推导出圆柱凸轮实际廓面方程及基于两重包络原理的非等价加工圆柱凸轮廓面的刀具创成廓面方程,并对理论加工误差进行了分析.     

基于MATLAB的圆锥滚子圆柱分度凸轮的设计

在分析凸轮与分度盘上滚子之间共轭关系的基础上,提出了一种利用柱面坐标计算圆锥滚子圆柱分度凸轮廓面坐标的新方法。并运用MATLAB语言编程,将凸轮的轮廓曲面以图形方式绘制出来,实现了这种凸轮廓面的精确设计。     

圆柱滚子直动从动件圆锥端面凸轮机构的设计

对于圆柱滚子直动从动件圆锥端面凸轮机构,导出了凸轮的轮廓曲面方程,并给出了压力角计算式和设计计算框图,为此种凸轮机构的ＣＡＤ／ＣＡＭ提供了理论依据。     

Pro/E阵列功能在圆锥滚子从动件圆柱凸轮建模中的应用

圆锥滚子摆动从动件圆柱凸轮的轮廓曲面是复杂的空间曲面,设计繁琐且很难用常规的制图方法绘制。根据布尔运算原理和啮合过程中滚子与凸轮的相对运动关系,在分析圆锥滚子摆动从动件圆柱凸轮工作原理的基础之上,提出一种生成圆锥滚子摆动从动件圆柱凸轮造型的新方法。利用Pro/E提供的强大阵列功能和关系式,给出了方便快速地求出凸轮啮合廓面的过程,实现了圆柱凸轮的三维数字化精确建模和系列化设计。该方法易于为一般工程技术人员所掌握,也可应用于其它机械零件三维实体参数化造型。     

圆柱凸轮轮廓设计中的三元复数建模工具

本文以三元复数为数学建模工具,直接运用矢量方法设计圆锥滚子直动从动件圆柱凸轮机构的几何轮廓,将一个复杂的空间曲面的设计问题转变成简易的数学计算问题。所得结果是完全的解析解。它是复指数式三元复数模型在空间圆柱凸轮设计中的具体应用。     

摆动从动件圆柱凸轮数控加工

阐述了摆动从动件圆柱凸轮廓形曲面的特殊性及由此带来的加工困难;在分析摆动件滚子运动规律以及凸轮槽成型方法的基础上,介绍了利用VB直接生成数控代码的具体步骤.所生成代码可输入四轴联动加工中心用于凸轮加工,使该类凸轮的制造效率、精度、及智能化程度大为提高.     

基于PowerMILL的汽车发动机等速圆柱凸轮曲面的数控加工

探讨凸轮活塞式汽车发动机关键零件——等速圆柱凸轮曲面轮廓的加工。CAM技术在数学模型的构建、加工工艺和方案的拟订、程序仿真,以及实件加工等环节的应用,显著提高了加工质量和效率。     

圆柱凸轮侧向传动机构圆柱凸轮廓面研究

重点介绍了一种新型无齿减速器,结合图解法与解析法并利用简单的空间几何与运动方法,对无齿减速器的核心传动件圆柱凸轮侧向传动机构廓面进行研究。利用半径为Rj的圆柱面截取凸轮的螺旋面得到圆柱面上螺旋线,求解螺旋线方程。通过对圆柱面半径Rj在一定区间范围内连续取值,利用连续变化螺旋线反求螺旋面方程。再利用该方程通过数学工具Mathematica进行圆柱凸轮螺旋线求解与圆柱凸轮轮廓造型。通过数控机床对样品进行试制从而验证研究的可行性。结果表明：圆柱凸轮廓面计算实际可行,圆柱凸轮侧向连续传动机构传动平稳。     

基于包络原理直动滚子从动件圆柱凸轮机构廓面设计的新方法

应用单参数曲面族的包络面理论,对直动滚子从动件圆柱凸轮机构进行了研究,给出了凸轮廓面精确设计的通用方程.     

圆柱凸轮数控加工工艺技术研究

阐述了圆柱凸轮数控加工工艺的技术方法，重点对圆柱凸轮的加工方法、装夹、工艺路线的制定、加工参数选择、机床反向间隙补偿、圆柱凸轮廓面检测等工艺环节进行了分析研究，并在DMU70V加工中心上完成了圆柱凸轮的数控加工，提高了圆柱凸轮的加工品质。     

圆锥滚子圆柱分度凸轮机构工作轮廓的设计

本文引入旋转张量的概念、通过建立圆柱分度凸轮滚子的轴线曲面方程，利用滚动时了相对速度矢量与啮合点法线方向正交的性质，推导出该机构的压力角的精确解，并建立了机构轮廓曲面方程，最后给出一个计算实例。     

基于MasterCAM的C-HOOKS功能的圆柱凸轮造型

由圆柱凸轮轮廓曲线的展开图，用空间解析几何的知识获得凸轮轮廓曲线的空间参数方程，然后由该参数方程，用MasterCAM的C-HOOKS功能集中的Fplot功能对凸轮轮廓曲线造型，以此为基础完成圆柱凸轮造型。