关键词:
包装机组
弧面分度凸轮机构
联合仿真
非等价加工
后置处理
摘要:
弧面分度凸轮机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点,被广泛应用于需要实现间歇运动的包装机械、自动机床、纺织机械、印刷机械、建筑机械等装置。弧面分度凸轮轮廓面属于空间不可展开曲面,目前仍然存在曲面加工精度低等难点。本文以包装机组中的弧面分度凸轮机构为研究对象,对弧面分度凸轮机构的设计与制造进行研究。本文主要围绕包装速度800r/min超高速卷烟包装机组的弧面分度凸轮数字化设计与制造进行研究。对弧面分度凸轮进行理论设计和动力学特性研究,进行建模仿真与加工,对加工的弧面分度凸轮进行误差检测,实现弧面分度凸轮设计与制造的一体化。论文的主要研究工作有:首先,根据弧面分度凸轮机构的特点,分析其设计参数,利用共轭曲面理论和坐标变换法,推导凸轮共轭接触方程和工作轮廓的曲面方程,对其进行参数设计,采用MATLAB和Creo进行联合仿真,进行参数化建模。通过运动学分析表明弧面分度凸轮机构具有良好的动力学性能。其次,为了提高弧面分度凸轮加工精度和加工效率,对弧面分度凸轮等价加工和非等价加工进行分析,基于单侧加工理论对凸轮加工进行刀位控制方程推导,建立弧面分度凸轮误差数学模型,并对其加工误差进行计算分析,验证方法的可行性。最后,利用UG CAM数控加工模块对弧面分度凸轮进行加工仿真。通过定制的后处理器生成实际加工的NC代码。使用德玛吉DMU50五轴加工机床对生成的代码进行现场加工,验证弧面分度凸轮数字化加工及定制的后处理器的正确性。