CG1107型自动车床主刀架驱动凸轮数字化设计与仿真分析

发布时间：2017-12-26 04:01

  本文关键词：CG1107型自动车床主刀架驱动凸轮数字化设计与仿真分析　出处：《西北农林科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：自动车床主刀架驱动凸轮是实现自动车床刀具进给运动的核心部件,其性能的优劣直接影响自动车床的加工效果,但由于该凸轮机构设计、加工较为复杂,且加工不同的零件时需成组更换各驱动凸轮。因此为提高产品的质量和市场竞争力,对自动车床主刀架驱动凸轮进行快速准确的设计是业内的主要研究方向之一。本文以咸阳西北医疗有限公司使用的CG1107型自动车床为例,利用Matlab软件与Solidworks软件相结合的方法,能够快速有效的进行自动车床主刀架驱动凸轮的设计与三维造型,可为该类凸轮的生产加工提供有效的技术支持,缩短设计周期。本文针对凸轮机构的运动学与动力学研究背景、国内外发展概况和研究现状进行了综述。以咸阳西北医疗有限公司使用的CG1107型自动车床为例先分析了自动车床的工作原理,结合具体的加工实例,确定驱动主刀架运动的凸轮机构运动规律,利用Matlab软件编写程序得出所需凸轮轮廓线,最后利用Solidworks软件对所得凸轮进行三维造型并进行仿真分析,分析了凸轮机构的运动学及动力学特性,验证了设计结果。利用传统的设计方法在进行凸轮三维造型时,均忽略了凸轮加速度突变的现象,而在自动车床上驱动主刀架上各刀架的凸轮机构在推程和回程阶段,其运动一般为等速运动,若采用传统的设计方法将会产生刚性冲击,为避免刚性冲击对凸轮机构的影响,本文在利用Matlab编程计算凸轮轮廓时,将凸轮轮廓按推程、远休止、回程与近休止分别计算,再将这四个阶段的坐标点导入到Solidworks软件,最后在根据所需凸轮的推程运动角、远休止角、回程运动角和近休止角的具体数值分别以适当的半径圆弧连接凸轮轮廓上的四个阶段,大大减小了因加速度突变对凸轮机构产生的冲击现象。利用本文提供的方法,在进行自动车床驱动凸轮轮廓设计时,只需根据加工要求调整Matlab程序中的凸轮参数,即可快速、准确的得到所需凸轮轮廓,再利用三维造型软件及线切割设备,即可完成该凸轮的加工。与传统的凸轮轮廓设计方法相比较,本文提供的自动车床驱动凸轮的参数化设计方法细化了反转角度,因此提高了凸轮轮廓线的精度;同时借助Matlab等软件进行设计计算,使得该类凸轮设计效率也得到了相应的提高。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG51

【参考文献】

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本文编号：1335710