五坐標(biāo)數(shù)控加工空間凸輪CAD-CAM系統(tǒng).pdf

1、空間凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如農(nóng)業(yè)、交通、紡織、包裝等。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，目前空間凸輪大多采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，然而由于數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)商并沒有提供專門加工空間凸輪的軟件包，使得許多空間凸輪的生產(chǎn)廠家不得不使用通用的CAD/CAM軟件(如UG、Pro/E等)作為空間凸輪設(shè)計(jì)和加工的編程平臺(tái)。但是由于通用軟件用于空間凸輪加工編程缺乏針對(duì)性，使得工程人員的工作量仍然很大。 本文結(jié)合空間圓柱凸輪加工的工程實(shí)際，以微分幾何和空間

2、嚙合原理為工具，對(duì)空間圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)規(guī)律、嚙合原理和數(shù)控加工進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，推導(dǎo)了空間圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并利用曲面包絡(luò)原理，通過滾子的幾何特征及其軸線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解了凸輪廓面的解析表達(dá)式，并對(duì)其主方向、主曲率等參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。借助OpenGL圖形技術(shù)，以參數(shù)化輸入的方法實(shí)現(xiàn)了空間凸輪的三維建模，并利用其提供的雙緩存技術(shù)實(shí)現(xiàn)了加工過程的運(yùn)動(dòng)仿真。在此基礎(chǔ)上，以VC++6.0為平臺(tái)開發(fā)了“五坐標(biāo)數(shù)控加工空間凸輪的CAD/C

3、AM系統(tǒng)”。 系統(tǒng)根據(jù)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理和給定的加工參數(shù)，采用二階密切法計(jì)算出刀具的刀位點(diǎn)，并由系統(tǒng)的仿真模塊驗(yàn)證刀具軌跡的正確性，最后根據(jù)機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行后置處理，生成機(jī)床可識(shí)別的NC代碼，實(shí)現(xiàn)了圓柱凸輪的CAD/CAM一體化。 系統(tǒng)根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)要求，建立了數(shù)控加工系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和各功能模塊，使系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、直觀、快速地構(gòu)建空間凸輪模型、進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并生成數(shù)控加工代碼。實(shí)踐表明，本系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和實(shí)