空间凸轮廓面方程及压力角的精确解

本文利用旋转变换张量法和空间啮合原理 ,以偏置直杆圆锥滚子从动件圆柱凸轮为例 ,推导出了空间凸轮的廓面方程及压力角的精确解 ,为空间凸轮加工精度的提高 ,改进其加工方法 ,实现空间凸轮 CAD/CAM一体化奠定坚实的理论基础     

一种特殊的球面凸轮及其设计

所述圆锥滚子球面凸轮机构中,滚子锥面的顶点与凸轮球面的球心重合.用球面坐标建立了此种凸轮工作廓面的解析设计方程和压力角公式.为此种凸轮的设计和数控加工提供了理论基础.指出该凸轮机构具有如下优点:a)凸轮的工作廓面为可展直纹曲面,因而便于加工.b)凸轮与滚子的接触线为直线.c)在整个接触线上,凸轮与滚子之间皆为纯滚动,且压力角都相等.     

蜗杆凸轮机构的啮合原理及几何特性分析

本文用微分几何理论讨论蜗杆凸轮机构的啮合原理,导出了适用于Ⅰ、Ⅱ两型结构的蜗杆凸轮曲面方程、接触线方程、凸轮截面廓线方程、凸脊法截线方程和压力角、相对速度、滚子自转速度、沿接触线法线方向的诱导法曲率等公式。考虑到设计的需要,通过用计算机作大量计算,绘出了三种运动规律下各公式所求参数在凸轮曲面上的分布曲线。     

一种特殊的球面凸轮及其设计

所述圆锥滚子球面凸轮机构中，滚子锥面的顶点与凸轮球面的球心重合。用球面坐标建立了此种凸轮工作廓面的解析设计方程和压力角公式。为此种凸轮的设计和数控加工提供了理论基础。指出该凸轮机构具有如下优点：a)凸轮的工作廓面为可展直纹曲面，因而便于加工。b)凸轮与滚子的接触线为直线。c)在整个接触线上，凸轮与滚子之间皆为纯滚动，且压力角都相等。     

间歇分度凸轮的计算机辅助制造

本文研究利用计算机辅助制造(CAM)技术加工间歇分度凸轮。首先分析凸轮机构空间啮合原理 ,计算机辅助设计凸轮曲线、曲面和凸轮机构。然后用C语言编制数控前、后置处理软件CAM PRCO,完成凸轮曲线、曲面的数控自动编程 ,模拟加工刀具运动轨迹 ,最后实现计算机辅助设计和计算机辅助制造的一体化     

共轭曲面理论在平面凸轮机构中的应用

本文以共轭曲面理论为基础,用运动学法建立了凸轮及其对偶件间的接触方程,借鉴齿轮啮合原理的研究成果,给出了一套用于平面凸轮机构和反凸轮机构的公式,可以方便地计算凸轮廓线、曲率半径、压力角、干涉界点、接触界点、瞬心线和滑动率等。本文提出的模型适用于各类平面凸轮机构和反凸轮机构,并形成一个比常用的方法更为完整的理论体系。     

刀具尺寸变动量对摆杆从动件圆柱凸轮加工精度的影响

根据空间啮合理论。对摆杆从动件圆柱凸轮加工。给出了使刀具尺寸变动量在空间轮廓上引起的法向误差为最小的加工控制方法一优控法,用凸轮实际工作轮廓典面的法线与理论轮廓的交点,建立了精确的误差计算关系。同时也给出了简便的误差近似计算公式。     

一种单头双螺杆的啮合特征

根据啮合理论推导了ＨＳＢ４００／２型单头双螺杆式油气混输泵的平面和空间共轭齿形型线方程及啮合线方程。给出了各段原始齿形型线和空间螺旋曲面方程。单头双螺杆泵与双头双螺杆泵密封腔的密封原理相同。两螺杆的齿形型线不同,但啮合线封闭,接触线连续,能够形成密封的工作基元     

一种单头双螺杆的啮合特征

根据啮合理论推导了ＨＳＢ４００／２型单头螺杆式油气混输泵的平面和空间共轭齿形线方程及啮合线方程,给出了各段原始齿形线和空间螺旋曲面方程,单头双螺杆泵与双头双螺杆泵密封腔的密封原理相同,两螺杆的齿形型线不同,但啮合线封闭,接触线连续,能够形成密封的工作基元。     

等共轭曲率摆动凸轮传动机构设计原理

以二阶密切作为起点来论述高阶密切思路,将微分几何的“切触”(即高阶密切)的概念从曲面加工、齿轮啮合、轴承滚道设计和轧辊辊形设计,推广到凸轮机构;并且研究了一种具有高阶凸-凹接触的凸轮传动,使凸轮的平稳性、接触强度和润滑性能都有较大幅度的提高,具有结构紧凑、体积小、噪音低、寿命长等显著优点.     

空间凸轮廓面非等价加工的基本原理

基于空间凸轮廓面是复杂的空间不可展曲面,其非等价加工比较困难之现状,系统总结了三种非等价加工方式的基本原理及其优缺点。仿自由曲面加工方法属点位加工,易于实现,但加工效率很低,加工误差较在。刀位补偿方式虽不可避免地存在理论加工误差,可选刀具有限,但加工效率高,因而应用较广。两重包络加工方式构思新颖,可准确重构凸轮廓面,可选刀具范围广,但加工效率不高。这三种加工方式优势互补,为快速响应市场需要提供了有力的技术支持。     

弧面分度凸轮的实体造型及数控加工

为了将复杂的凸轮机构可视化,实时地模拟其真实的运动状态,利用空间啮合原理,建立弧面分度凸轮的轮廓曲面方程.采用模块化设计思想,基于VC 面向对象的方法及UG二次开发技术,建立弧面分度凸轮参数化设计系统,实现具有真实感的弧面分度凸轮的三维实体造型.在UG环境下进行装配、仿真与干涉检测,验证设计的合理性.UG实体造型完成后生成数控加工程序,实现对弧面分度凸轮的数控加工.     

圆锥凸轮廓面的数控加工方法研究

应用微分几何理论,以在三维空间所建立的圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面的解析表达式为基础,对数控铣床加工圆锥凸轮廓面所需刀具轨迹方程的建立方法进行了研究,根据所采用的锥形刀尺寸等于或小于圆锥滚子尺寸的情况,推导出相应的刀具轨迹方程的解析表达式.其结果可作为数控加工圆锥凸轮廓面编程时的基础数学模型.     

一种基于STD总线机的3D联动CNC系统

研制了基于STD总线工业控制机的通用3D联动CNC系统.由于采取一系列“硬件软化”措施,因此提高了系统的功能和可靠性,解决了电网突然掉电时的加工现场保护问题,并且开发了算法简单、无累积误差的空间圆弧插补方法.系统已在鞋模和凸轮CAD/CAM一体化系统中长期使用,证明是成功的.     

基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿系统

非圆齿轮节曲线的曲率半径为变量，要求加工非圆齿轮时必须使刀具在切齿的同时，相对齿坯回转中心作特定规律的径向移动。在对数控滚切非圆齿轮所必需的4种控制运动进行分析计算的基础上，建立了基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿加工的联立数学模型，提出了在通用性较强的加工中心上滚切非圆齿轮的实施方案，为非圆齿轮的数控加工探索了一条新的途径。     

两轴联动数控加工圆柱分度凸轮的理论制造误差分析

介绍了两种联动数控加工圆柱分度凸轮的编程坐标换算方法，导出了两轴动加工理论制造误差计算公式，结合实例进行了误差分析，对圆柱分离凸轮廓形的数控加工具有指导意义。     

曲线加工中误差问题的研究

通过对数控机床在加工凸轮曲线的过程中存在较大轮廓误差问题的研究,总结出影响凸轮轮廓加工时产生误差的因素,利用数控机床闭环伺服系统可对机床本身的刚性、间隙、螺距误差等造成加工误差的因素予以适当的补偿,有效地减小了加工误差值.     

圆柱分度凸轮非等径数控加工自动编程

圆柱分度凸轮廓形的非等径加工自动编程 ,能够及时有效地补偿刀具尺寸的变化 ,保证加工精度 ,降低刀具费用。介绍了在三轴联动数控机床上加工圆柱分度凸轮时 ,非等径加工的刀位点的确定、刀位点轨迹及编程坐标计算 ,并给出了非等径加工程序实例     

铲齿凸轮理论廓线的设计研究

以铲齿凸轮理论廓线为研究对象,对其设计方法进行了深入研究,提出Hermite型的凸轮回程曲线设计.简要叙述了利用铲齿车床加工齿轮滚刀铲背曲面的基本原理.基于微分几何学和Hermite多项式插值理论,并结合曲线边界条件,给出了三次Hermite型回程曲线的参数方程.结合铲齿凸轮设计实例,比较Archimedes型和Hermite型回程曲线的运动特性曲线,并分析其对加工过程的影响,证明Hermite型曲线的优势.为提高设计效率,用C语言编写铲齿凸轮理论廓线辅助设计程序,并结合开源程序包gnuplot和LaTeX,以曲线图呈现设计结果.