圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著制造業(yè)水平的不斷提高，步進(jìn)機(jī)構(gòu)因其輸出構(gòu)件做周期性停歇的單向運(yùn)動，可以實(shí)現(xiàn)加工、換位、分度、進(jìn)給、換向等一系列動作，極大地滿足了生產(chǎn)工藝的需要，越來越廣泛地應(yīng)用在各種自動化設(shè)備中。在各種步進(jìn)機(jī)構(gòu)中，圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，較高的定位精度，可以實(shí)現(xiàn)的分度數(shù)最多，高速情況下動力性好、性能可靠等特性，在輕工、電子、機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　美國、日本、加拿大、英國等國家在圓柱分度凸輪的研究經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)到優(yōu)化設(shè)計(jì)，從單

2、純的運(yùn)動分析到動力學(xué)研究，從手工加工到CAM的發(fā)展階段。這些國家在對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確解和運(yùn)動規(guī)律、機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性、新型凸輪加工設(shè)備、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、新型分析方法，圓柱分度凸輪CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)以及高速凸輪的設(shè)計(jì)等方面做出了深入的研究。
　　我國對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究起步較晚，研究內(nèi)容主要集中在圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律、輪廓曲線、實(shí)體建模、數(shù)控加工、動力學(xué)分析、CAD/CAM系統(tǒng)及誤差分析等方面，并取得了部分研究

3、成果。但是與先進(jìn)國家相比，我國對分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究和應(yīng)用還存在較大差距。
　　本文以圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)為研究對象，利用共軛曲面理論、包絡(luò)法理論、等距曲面理論、參數(shù)化設(shè)計(jì)方法、二次開發(fā)技術(shù)等理論和方法，對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD系統(tǒng)進(jìn)行了研究和開發(fā)。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算；對適用于圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行比較，并做出選擇；分別利用共軛曲面法、包絡(luò)法和等距曲面法對圓柱分度凸輪

4、廓面方程進(jìn)行求解并比較。
　　2）利用Visual C++開發(fā)參數(shù)和尺寸設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，完成對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，獲取機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　3）以三維造型軟件Pro/E為依托，利用Visual C++和Pro/TOOLKIT對其進(jìn)行二次開發(fā)，形成三維實(shí)體造型子系統(tǒng)。對圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并獲得其三維實(shí)體模型。
　　4）利用Visual C++對將有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，并將其作為有限元