弧面凸輪加工的廓面誤差分析與測(cè)量方案設(shè)計(jì).pdf

1、隨著機(jī)械裝備正朝著精密化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，以弧面凸輪機(jī)構(gòu)作為核心部件的自動(dòng)化機(jī)械具有承載能力大、分度精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在煙草機(jī)械、食品包裝機(jī)械、自動(dòng)換刀系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但弧面凸輪的廓面屬空間不可展曲面，其廓面加工精度、表面加工質(zhì)量對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度有著直接影響，決定了該機(jī)構(gòu)的工作性能?；∶嫱馆喞娴膹?fù)雜性，導(dǎo)致其加工和測(cè)量難度都很大，一直是制約弧面凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要瓶頸。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)弧面凸輪廓面

2、加工誤差的有效控制和高效精確測(cè)量具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。為此，本文以弧面凸輪加工的廓面誤差分析及廓面誤差測(cè)量方案設(shè)計(jì)為對(duì)象，綜合運(yùn)用空間曲面共軛嚙合原理、牛頓迭代法、矢量分析法、基于誤差建模仿真法等理論和方法，利用 UG建模、ADMAS仿真、Matlab編程等工具，深入探究了弧面凸輪廓面誤差對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度的綜合影響規(guī)律及原始誤差溯源方法，并應(yīng)用等距曲面理論設(shè)計(jì)了一套廓面誤差測(cè)量方案，具體研究工作如下：
　　1）相關(guān)理

3、論研究。運(yùn)用范成法加工理論、空間曲面共軛嚙合原理和坐標(biāo)變換法，推導(dǎo)了弧面凸輪理論廓面方程和含加工原始誤差的實(shí)際廓面預(yù)測(cè)模型，系統(tǒng)闡述了加工工藝系統(tǒng)誤差傳遞原理及誤差溯源理論，為后續(xù)研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　2）加工原始誤差對(duì)弧面凸輪廓面法向誤差及機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度的影響分析。運(yùn)用牛頓迭代法和矢量分析法探究了加工工藝系統(tǒng)誤差對(duì)廓面法向誤差及機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度的影響規(guī)律，推導(dǎo)相應(yīng)的理論分析模型，并利用 Matlab進(jìn)行分析?；谕馆唽?shí)際廓面預(yù)測(cè)模型

4、，利用UG建立弧面凸輪三維誤差模型，在ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，驗(yàn)證上述兩種方法的正確性。
　　3）弧面凸輪廓面加工誤差溯源研究。基于全系統(tǒng)誤差傳遞理論，針對(duì)弧面凸輪加工系統(tǒng)誤差傳遞“白化”模型，建立了一種基于粒子群算法的誤差溯源方法，利用實(shí)際凸輪分度曲線坐標(biāo)數(shù)據(jù)求得加工系統(tǒng)各項(xiàng)原始誤差，并運(yùn)用Matlab進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。
　　4）弧面凸輪廓面誤差測(cè)量裝置方案設(shè)計(jì)?；谝陨涎芯亢突∶嫱馆喌染嗲胬碚?，設(shè)計(jì)了一套凸輪廓面誤差測(cè)量