圆柱分度凸轮凸脊单侧加工刀路位姿的研究

发布时间：2017-09-15 13:06

  本文关键词：圆柱分度凸轮凸脊单侧加工刀路位姿的研究

  更多相关文章： 圆柱分度凸轮 凸轮凸脊 单侧加工方法 刀路轨迹

【摘要】：空间圆柱分度凸轮机构在机械工程领域应用极其广泛,我们通常使用的圆柱分度凸轮机构的设计方法是平面展开法,但是这种方法在其凸轮从动件运动轨迹线平面展开过程中和理论轮廓线设计都存在相应的误差,这就制约了圆柱分度凸轮的广泛应用,本课题对圆柱分度凸轮机构的运动过程进行了分析并建立了运动方程和轨迹线方程来消除上述提及的误差,然后以微分几何的曲面理论为基础,利用包络理论与坐标变换的相关知识,根据所设计的运动规律曲线,求出无理论误差的分度凸轮从动件的轨迹方程。并通过运用上述的一些重要理论和方法,结合凸轮的刀具位姿解析式参数方程和等径加工刀路轨迹解析式方程,并使用MATLAB软件对其各个方程进行相关的计算,可以快速得到精确的加工刀路曲线和非等径单侧加工刀路无误差的方程。在计算和分析的基础上,用MATLAB软件求解曲线方程的坐标值,在SolidWorks软件中生成空间圆柱分度凸轮工作轮廓线,最后采用单侧加工方案对空间圆柱分度凸轮进行设计与加工,不仅提高了加工工作效率,而且通过实践加工实例,得到了较高精度的空间圆柱分度凸轮凸脊表面,达到了提高凸轮的性能,延长使用寿命的最终目的。空间圆柱分度凸轮凸脊的加工也是个难题,特别是对于圆柱分度凸轮凸脊单侧加工的位姿控制难以实现,通过对从动件圆柱分度凸轮工作过程的分析,指出了常用的平面展开法存在的问题,对圆柱分度凸轮的从动件运动过程进行分析,提出从动运动轨迹的单侧加工方法,最后对空间圆柱分度凸轮进行了数控加工实验和凸轮凸脊表面进行了检测。
【关键词】：圆柱分度凸轮 凸轮凸脊 单侧加工方法 刀路轨迹
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 引言10-20
• 1.1 圆柱分度凸轮背景概述10-12
• 1.2 课题的来源背景及研究意义12-15
• 1.2.1 课题来源背景12
• 1.2.2 研究课题的意义12-15
• 1.3 国内外空间圆柱分度凸轮研究现状15-16
• 1.4 研究内容及研究方法16-18
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 研究方法16-17
• 1.4.3 拟采用的技术路线17-18
• 1.4.4 拟重点解决的问题18
• 1.5 本章小结18-20
• 第二章 分度凸轮从动件的曲线规律及其选择20-32
• 2.1 分度凸轮从动件的一般运动规律20-28
• 2.1.1 凸轮轮廓曲线的性质20-21
• 2.1.2 圆柱分度凸轮三种基本类型的运动规律21-22
• 2.1.3 关于分度凸轮的其他运动规律综合22-28
• 2.2 圆柱分度凸轮从动件运动规律特性评价28
• 2.3 圆柱分度凸轮从动件运动规律设计28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 圆柱分度凸轮凸脊廓线设计分析32-44
• 3.1 凸轮分度圆盘的工作过程及其误差分析33-37
• 3.1.1 凸轮分度圆盘的工作过程分析33
• 3.1.2 误差的分析33-37
• 3.1.3 加工方法分析37
• 3.2 圆柱分度凸轮从动件运动轨迹方程与从动件位姿解析方程37-41
• 3.2.1 凸轮从动件运动轨迹方程38-40
• 3.2.2 从动件位姿解析方程40-41
• 3.3 刀路轨迹线方程41-42
• 3.3.1 非等径单侧加工刀路轨迹线方程的推导41-42
• 3.3.2 非等径单侧加工刀路轨迹方程求解42
• 3.4 结论42-44
• 第四章 分度凸轮机构三维模型及运动仿真44-52
• 4.1 空间圆柱分度凸轮廓线解析法分析44-45
• 4.2 基于MATLAB和SOLIDWORKS的圆柱分度凸轮轮廓线的精确设计45-50
• 4.2.1 圆柱分度凸轮轮廓线数学模型45-46
• 4.2.2 在MATLAB中绘制凸轮运动规律曲线图46-48
• 4.2.3 在MATLAB中绘制凸轮圆柱分度凸轮轮廓工作曲线48-49
• 4.2.4 MATLAB数据的编辑处理49-50
• 4.3 在SOLIDWORKS中绘制凸轮实体模型50
• 4.4 小结50-52
• 第五章 圆柱分度凸轮凸脊加工分析及廓形检测52-60
• 5.1 圆柱分度凸轮凸脊加工方法分析52-55
• 5.1.1 圆柱分度凸轮划线加工分析52
• 5.1.2 万能铣床加工52-53
• 5.1.3 数控机床加工53-55
• 5.2 刀具的选择55
• 5.3 刀具铣削加工种类55-57
• 5.3.1.圆柱分度凸轮的范成法加工55-56
• 5.3.2 平面展开法加工56-57
• 5.4 加工试验57
• 5.5 圆柱分度凸轮的廓形检测57-59
• 5.5.1 检测设备介绍58
• 5.5.2 廓面数据检测方法58-59
• 5.6 小结59-60
• 第六章 结论与展望60-62
• 6.1 总结60-61
• 6.2 研究展望61
• 6.3 结论61-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 附录68-70
• 附录一68
• 附录二68-70
• 攻读研究生期间发表的学术论文目录70-71

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本文编号：856690