基于UGNX弧面分度凸轮加工工艺分析及多轴加工仿真

以弧面分度凸轮工作轮廓面方程为基础,基于UG NX 8.5完成弧面分度凸轮参数化实体造型设计;采用仿自由曲面法分析弧面分度凸轮的五轴加工中心加工工艺;基于UG CAM多轴加工模块,实现弧面分度凸轮的刀位轨迹生成及模拟切削仿真。     

弧面分度凸轮精确建模与五轴加工

针对现有弧面分度凸轮建模加工中存在的问题,阐述了根据分割器工作原理构建弧面凸轮的方法;同时对弧面凸轮加工工艺进行分析设计,并利用DMG五轴加工中心完成产品加工。设计结果通过了企业实际生产的验证,为企业创造了一定的经济效益,对其他系列弧面凸轮的设计与加工有一定的参考价值。     

弧面分度凸轮五轴非等价加工研究

通过分析弧面分度凸轮的啮合原理,结合五轴数控机床的结构特点,采用坐标变换的方法推导出五轴数控机床等价加工弧面分度凸轮的刀位控制方程。在此基础上,根据中点偏置原理推导了刀位补偿加工的刀具偏置方向及偏置量,最终得到了弧面分度凸轮非等价加工的五坐标刀位控制方程,并可以通过编程计算出弧面凸轮的加工数据,实现弧面分度凸轮的五轴非等价加工。     

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。     

弧面凸轮分度机构加工工艺的探讨

重点研究了弧面凸轮常用的数种加工方法,结合工程实际,确定了采用高速加工技术,并改进工艺,利用铣刀的侧刃精加工凸轮廓面,结合实验室的五轴联动加工中心,对弧面凸轮进行了加工试验,验证了该加工方法的正确性。     

基于运动仿真的弧面分度凸轮快速建模新方法

针对弧面分度凸轮精确建模复杂、加工难度大的实际情况,基于范成加工思维提出一种快速地对弧面分度凸轮进行精确建模的新方法。在Pro/Mechanism模块上,通过设定两个伺服马达的位置表达式,确保凸轮机构的运动关系,对机构进行运动仿真,从而获得弧面分度凸轮理论轮廓曲面的边界曲线,在凸轮毛坯模型上建立理论轮廓曲面,并对其法向加厚、实体切除等操作得到凸轮工作轮廓曲面,实现弧面分度凸轮的精确建模和5轴轨迹加工。实例结果表明能满足设计与加工要求,验证了该方法的正确性和可行性。     

连续分度空间弧面凸轮的多轴数控加工工艺研究

利用空间啮合原理推导了连续分度弧面凸轮的廓面方程,分别基于范成法和仿自由曲面法加工原理建立了连续分度弧面凸轮的通用四轴和五轴数控加工工艺。该工艺已成功应用于连续分度弧面凸轮的多轴数控铣削加工,为连续分度空间弧面凸轮CAD/CAM/CNC系统研究奠定了基础。     

基于RecurDyn的双弧面凸轮式ATC装置的设计及仿真分析

ATC装置作为加工中心的关键零部件,其结构及驱动方式直接影响换刀时间和加工效率。通过对凸轮式ATC装置的结构及原理进行研究,以弧面凸轮机构理论为基础,设计双弧面凸轮联动的结构实现ATC装置的换刀动作。研究以回转弧面凸轮的分度起点作为特征位置,设计满足换刀动作的运动循环图,利用Pro/E建立双弧面凸轮式ATC装置的数字化样机,最后基于RecurDyn建立ATC装置的虚拟样机,模拟装置真实的运动过程,进行动力学仿真分析,输出运动特性曲线,以验证设计结果的正确性。     

弧面分度凸轮的三维实体建模与仿真加工

在已推导出的弧面分度凸轮廓面方程的基础上,提出弧面分度凸轮轮廓曲面三维实体建模的一种方法:以MAT-LAB为编程工具编写廓面程序,应用三维设计软件Pro/E4.0完成弧面分度凸轮机构的三维实体建模,同时在仿真加工模式下对弧面分度凸轮进行了加工刀具轨迹的模拟,给弧面分度凸轮机构的设计与数控加工提供了参考.     

弧面分度凸轮廓面的加工

简要介绍弧面分度凸轮的发明和在现代机械中的应用状况;并分别介绍目前已有的弧面分度凸轮廓面的加工方法,指出各种加工方法的优缺点。分析数控加工中心自动换刀机械手(ATC)弧面分度凸轮的加工,提出ATC弧面分度凸轮的加工方案和该加工方案所用设备的基本参数。