槽轮机构加工工艺设计及编程
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槽轮机构设计方案------------------------------------------作者------------------------------------------日期基于Predator SFC系统的槽轮机构CAD/CAM创新实验---------------槽轮机构设计方案1.槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中,主动件拔盘以角速度w1匀速转动,当拔盘上的圆销转到图1所示的A位置时,拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O1O2位置,槽轮开始转动。
当圆销转到A1时,拔销退出轮槽,拔盘继续转动,槽轮却停止转动,我们称此时的槽轮被锁住,槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。
这样,主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。
为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击,拔销开始进入和离开轮槽时,轮槽的中心线应和圆销中心A的运动圆周相切,即拔销转到图1所示位置时,O1A⊥O2A。
图1外槽轮机构ω2ω1o1 o2锁止弧槽轮拨盘圆销组成:带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。
拨盘和槽轮上都有锁止弧:槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧,起锁定作用。
工作过程:拨盘连续回转,当两锁止弧接触时,槽轮静止;反之槽轮运动。
作用:将连续回转变换为间歇转动。
特点:结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高,能平稳地、间歇地进行转位。
因槽轮运动过程中角速度有变化,不适合高速运动场合。
2.槽轮机构优点(1)结构简单,工作可靠,效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳,能准确控制转动的角度;(3)转位迅速,从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。
3.槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大,从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时,利用锁紧弧面往往满足不了要求,而需另加定位装置。
(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。
由于这些原因,槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。
毕业设计(论文)摘要槽轮机构是一种步进间歇运动机构,由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧,因而不适用于高速运转的情况。
本设计以槽数6 、销轮和槽轮中心距6mm、销轴半径3mm、铣刀半径6mm 为例,设计槽槽轮机构,并对槽轮的运动特性进行分析。
采用CAM技术对槽轮和拨盘进行数控编程,对零件进行工艺分析,确定刀具和切削用量,最后形成NC指令。
2011年月日关键词:槽轮机构工艺数控编程 NC目录前言第一章概述 (4)第一节、槽轮机构概述 (4)第二节、槽轮机构简介 (4)第三节、槽轮机构的应用和研究现状 (4)第二章槽轮机构的设计与分析 (7)第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用 (7)第二节、外槽轮机构角速度和角加速度的分析 (8)第三节、内槽轮机构的角速度和角加速度规律 (10)第四节、主要几何尺寸的设计 (10)第五节、本设计的主要几何尺寸的设计 (11)第三章数控加工技术概述 (17)第一节、数控加工技术的发展 (17)第二节、数控加工工艺的特点 (19)第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性 (20)第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计 (21)第一节、机械加工工艺规程的作用 (21)第二节、机械加工工艺规程的制定程序 (21)第三节、毛坯的选择 (22)第四节、定位基准的选择 (22)第五节、加工顺序的安排 (23)第六节、本零件工艺规程设计 (23)第五章结论 (33)第六章致谢 (34)参考文献 (36)前言在机械加工工艺教学中,机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。
让学生了解相关工种的先进技术,同时培养工作岗位的前瞻性;在讲授数控知识的同时,必须要求学生掌握基本的机械加工工艺,增强系统意识,理解手动操作与自动操作之间的联系,真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。
槽轮机构的制造工艺与质量控制槽轮机构的制造工艺与质量控制槽轮机构作为一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种工业领域。
它的制造工艺和质量控制对于保证产品的性能和可靠性至关重要。
下面将按照步骤思考的方式来介绍槽轮机构的制造工艺和质量控制。
第一步,设计阶段。
在设计阶段,需要根据具体的应用需求和工作条件,确定槽轮机构的结构和参数。
设计人员要考虑槽轮的齿形、模数、齿数等因素,确保其能够满足传动要求。
此外,还需要进行强度分析和动力学仿真,验证设计的合理性和可行性。
第二步,加工制造。
槽轮机构的加工制造通常包括铸造、锻造、机械加工等工艺。
首先是槽轮的铸造或锻造,通过选择合适的材料和工艺参数,保证槽轮的内部结构致密性和材料的均匀性。
然后进行机械加工,包括车削、铣削、磨削等工序,以保证槽轮的几何尺寸和表面粗糙度符合要求。
第三步,热处理。
槽轮机构在使用过程中需要承受较大的载荷和高速运动,因此要进行适当的热处理来提高其强度和硬度。
常用的热处理方法包括淬火、回火、表面渗碳等。
热处理过程中需要控制加热温度、保持时间和冷却速度等参数,以确保槽轮的组织结构和性能得到良好的改善。
第四步,组装调试。
在槽轮机构的组装过程中,要保证各个零部件的配合精度和间隙,以及装配顺序的正确性。
组装完成后,需要进行调试和检测,以确保槽轮机构的传动效果和运动平稳性。
常用的检测方法包括噪声测试、振动测试、载荷测试等。
第五步,质量控制。
在整个制造过程中,质量控制是至关重要的环节。
可以采用ISO9001质量管理体系或其他质量控制标准,建立完善的质量控制体系。
质量控制包括原材料检验、工艺监控、成品检测等环节,以确保槽轮机构的质量符合标准和客户需求。
综上所述,槽轮机构的制造工艺和质量控制是一个复杂且关键的过程。
通过严格的设计、加工、热处理、组装和质量控制,可以保证槽轮机构的性能和可靠性,为工业生产提供可靠的动力传动装置。
摘要文章的主要内容为槽轮的工艺设计与数控加工工艺设计,并在零件的手工编程中用到了G01直线插补命令、G02/G03圆弧插补指令;G81钻孔;M98调用子程序指令等。
本篇毕业设计主要针对数控机床的加工及编程的介绍,对槽轮进行工艺性分析,包括加工工艺的选择和制定,还包括各零件的程序的手工编制。
本次设计的题目是槽轮的工艺设计与数控加工工艺设计,重点在于对槽轮加工的工艺性和力学性能分析,对槽轮的加工工艺规程进行合理分析,对槽轮进行加工工艺的规程设计,包括了槽轮的数控铣削加工和数控车削加工,并且介绍了数控加工工艺及数控编程。
关键词:槽轮;编程;工艺;数控加工AbstractThis paper mainly introduces the current situation and development prospe ct of automotive beauty decoration industry, car beauty industry is experiencing a hitherto unknown development opportunity, there are good prospects for deve lopment. But due to the current situation of enterprise development disorder, n ot standardized, quality of personnel is low, which seriously restrict the develo pment of the industry.Through the professional knowledge of the designer to master the relevanti nformation on the Internet, as well as the current situation at home and abroad, the design scheme, after a detailed investigation, this graduation design is to design a set of practical multifunctional baby chair.This design is begins with t he argument, introduces in detail the scheme analysis, design process and calcu lating process.Key words:Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1制造工业的重要性 (2)1.2数控机床的介绍 (1)1.3数控编程的介绍 (2)2 零件结构工艺分析 (3)2.1零件的分析 (4)2.1.1零件的作用 (6)2.1.2零件的尺寸工艺分析 (8)2.2零件的主要技术要求 (10)2.2.1内孔的精度及位置精度 (11)2.2.2其他要求 (11)2.3时间定额计算及生产安排 (11)3 工艺规程设计 (12)3.1选择定位基准 (13)3.2选择加工设备和工艺设备 (14)3.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (16)4 数控加工工艺设计 (18)4.1 数控编程的定义及分类 (21)4.1.1数控编程的定义 (22)4.1.2数控编程的分类 (23)4.1.3编程方法的选择 (24)4.2 编程原点的确定 (26)4.3 零件造型及加工 (27)4.4 槽轮的仿真加工 (28)4.5 加工程序清单 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 绪论1.1 制造工业的重要性机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业,它为国民经济各部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备,在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。
本科毕业设计(论文)题目:平面槽形凸轮零件的加工工艺设计与数控编程系别:机电信息系专业:机械设计制造及其自动化班级:学生:学号:指导老师:2013年5月摘要平面槽形凸轮零件的加工工艺设计与数控编程摘要此设计主要是对典型零件进行图形绘制、工艺设计和程序的编制及加工,通过对平面槽型凸轮的外形尺寸分析,应用CAD以及Pro/E软件绘制出二维和三维的图形并进行标注说明,注明图纸的公差要求、技术要求等。
接着对平面槽型凸轮的零件图进行工艺分析,确定加工方法、路线等,并设计好各切削参数自动编出加工刀路轨迹。
然后跟据图纸的工艺分析,选择合理的工艺路线及加工方法,根据零件形状、余量等选择适用形状大小的各种铣刀,最后将Pro/E软件绘制的三维图利用数控加工仿真软加工件Mastercam9.0进行仿真模拟加工,生产刀具轨迹;使用后置处理程序选取相应的配置文件,将刀具轨迹转换为数控机床可以识别的NC程序,为更加高速,快捷的造型,生产提供了一种切实可行的办法。
生成的NC程序可以利用DNC方式传输给数控机床进行三维加工。
关键词:平面槽型凸轮;加工工艺;数控加工毕业设计(论文)Planar slotted CAM parts processing design and NCprogrammingAbstractThis design is mainly focuses on the preparation, the process of graphics rendering, design and the typical parts, through the analysis of shape and size of plane cam groove by using CAD and Pro/E software to draw graphics, 2D and 3D to label instructions and annotate the drawings tolerance requirements and technical requirements.Then it comes to the analysis of plane groove cam parts , the determination of the method of producing,and routes for process as well as the design the cutting parameters, which will create tool’s path automatically.After the previous process, choosing suitable allowance cutter shape and size is determined by the analysis of pictures. According to the shape of parts, the NC machining simulation using Pro/E software rendering 3D map of the soft parts of Mastercam9.0 for simulation of processing and production tool path. Selecting the configuration file accordingly is determined by the use of post processing program, the tool path for CNC machine tool transformation can be identified by the NC program, for more rapid, efficient design,which provide a feasible solution.The generated NC program can be transmitted to the CNC machine tools for machining by using the DNC.Key words:Planar slot type cam;machining process;NC machining目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 平面凸轮机构CAD/CAM的发展方向 (1)1.3课题内容及实施步骤 (3)2 零件的分析及工艺规程设计 (4)2.1零件的作用 (4)2.2工艺分析 (4)2.3毛坯的确定 (5)2.4基准的选择 (6)2.4.1粗基准的选择 (6)2.4.2 精基准的选用 (7)2.5制定加工工艺路线 (7)3 刀具的选择和切削用量的确定 (9)3.1 铣削用刀具及其选择 (9)3.2 刀具材料应该满足零件的加工要求 (9)4 加工参数的选择及时间定额计算 (11)5 夹具的设计 (19)5.1 机床夹具有三大功用 (19)5.2 机床夹具设计要求 (19)5.3 工件的装夹方法和装夹方式 (19)5.4 确定夹具的类型 (20)5.5 夹紧装置 (20)6 仿真加工 (24)6.1 图形处理 (24)6.2 走刀路线的确定及刀具选择 (24)6.3 后置处理(生成NC 程序) (30)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录1 Master CAM仿真程序代码 (34)毕业设计(论文)知识产权声明 ................................................错误!未定义书签。
ug课程设计槽轮一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握ug课程设计槽轮的相关知识,能够熟练运用相关技能进行实际操作。
在知识目标方面,要求学生了解槽轮的结构、工作原理及其在机械设计中的应用。
在技能目标方面,要求学生能够熟练使用ug软件进行槽轮的设计和模拟,并能够根据实际需求进行参数优化。
在情感态度价值观目标方面,要求学生培养对机械设计的兴趣和热情,提高创新意识和团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括槽轮的结构与工作原理、ug软件的基本操作、槽轮设计的基本步骤以及参数优化方法。
具体包括以下几个方面:1.槽轮的结构与工作原理:介绍槽轮的组成部分、工作原理及其与传动系统的关系。
2.ug软件的基本操作:讲解ug软件的界面布局、基本操作命令以及三维建模技巧。
3.槽轮设计的基本步骤:阐述槽轮设计的主要环节,包括模型的建立、参数设置、仿真分析等。
4.参数优化方法:介绍基于ug软件的槽轮参数优化方法,如动态仿真、敏感性分析等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式,以提高学生的学习兴趣和主动性。
主要包括以下几种方法:1.讲授法:讲解槽轮的基本原理、设计方法和技巧。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解槽轮设计的过程和要点。
3.实验法:上机操作,让学生亲自动手进行槽轮设计,提高实际操作能力。
4.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得和设计经验,促进互动交流。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书用于为学生提供系统、全面的学习资料,多媒体资料用于辅助讲解和展示,实验设备用于进行实际操作和模拟。
此外,还可以利用网络资源,如在线教程、视频教程等,为学生提供更多的学习资料和参考信息。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答和小组讨论等情况,占总评的30%。
第1篇一、前言随着我国制造业的快速发展,数控加工技术已成为现代制造业的重要支撑。
槽轮作为一种常见的传动部件,广泛应用于机械、汽车、航空等领域。
本文通过对槽轮数控加工的实践,对槽轮加工工艺、数控编程、加工设备等方面进行了详细的分析和总结,以期为槽轮数控加工提供参考。
二、实践内容1. 槽轮加工工艺分析(1)槽轮加工材料:槽轮加工材料一般选用优质碳素结构钢或合金钢,具有良好的机械性能和耐磨性。
(2)槽轮加工工艺流程:槽轮加工工艺流程主要包括毛坯加工、粗加工、半精加工、精加工和热处理等环节。
(3)槽轮加工方法:槽轮加工方法主要有车削、铣削、磨削和滚齿等。
2. 槽轮数控编程(1)编程软件:本文采用我国常用的数控编程软件CAXA制造工程师进行槽轮编程。
(2)编程步骤:首先,建立槽轮的三维模型;其次,确定加工参数,如槽轮直径、齿数、齿形等;然后,根据加工工艺要求,设置加工路线;最后,生成数控代码。
3. 槽轮加工设备(1)加工中心:加工中心是槽轮加工的主要设备,具有高精度、高效率、自动化程度高等特点。
(2)数控车床:数控车床也可用于槽轮加工,具有加工精度高、操作方便等优点。
(3)数控铣床:数控铣床在槽轮加工中主要用于加工槽轮的外圆和端面。
三、实践过程1. 槽轮毛坯加工(1)选择合适的毛坯材料:根据槽轮加工要求,选择优质碳素结构钢作为毛坯材料。
(2)毛坯加工工艺:采用数控车床进行毛坯加工,包括车削外圆、端面和倒角等。
2. 槽轮粗加工(1)加工参数设置:根据槽轮加工要求,设置加工参数,如槽轮直径、齿数、齿形等。
(2)编程:使用CAXA制造工程师进行槽轮编程,生成数控代码。
(3)加工:将数控代码输入加工中心,进行槽轮粗加工。
3. 槽轮半精加工(1)加工参数设置:根据槽轮加工要求,设置加工参数,如槽轮直径、齿数、齿形等。
(2)编程:使用CAXA制造工程师进行槽轮编程,生成数控代码。
(3)加工:将数控代码输入加工中心,进行槽轮半精加工。
槽轮的工艺设计及数控加工设计
槽轮是一种常见的机械结构部件,常用于传动和定位装置中。
其工艺设计及数控加工设计的优良与否直接影响到槽轮的质量和性能。
本文将从槽轮的工艺设计和数控加工设计两个方面,对其进行详细讨论。
首先,槽轮的工艺设计需要考虑以下几个方面。
首先是材料选择,一般情况下,槽轮采用优质的合金钢材料制作,以确保其强度和耐磨性。
其次是槽轮的结构设计,包括轮缘、轮轴等部件的尺寸和形状设计,以及与其他部件的匹配设计。
还需要考虑到槽轮的传动功率和速度要求,以确定槽轮的尺寸和齿轮参数。
最后,还需要对槽轮的热处理工艺进行设计,以提高其硬度和耐磨性。
其次,槽轮的数控加工设计包括以下几个方面。
首先是数控机床的选择,要考虑到槽轮的尺寸和形状,并选择能够满足加工要求的数控机床。
其次是数控编程的设计,包括轮廓加工和齿轮加工的编程。
轮廓加工主要是指槽轮外轮廓的加工,需要确定切削路径和进给速度等参数。
齿轮加工主要是指槽轮齿轮的加工,需要根据齿轮参数和加工要求进行合理编程。
最后是数控加工过程中的工艺控制,包括机床的刀具选择、切削参数的设定、冷却液的选用等,以确保加工质量和效率。
总结一下,槽轮的工艺设计及数控加工设计是一项复杂的工作,需要综合考虑材料选择、结构设计、热处理工艺、数控机床选择、数控编程设计和工艺控制等因素。
只有进行合理的工艺设计和数控加工设计,才能够制造出质量优良、性能稳定的槽轮。
在实际生产中,需要根据具体情况进行合理的调整和优化,以满足不同应用的需求。
摘要槽轮机构是一种步进间歇运动机构,由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧,因而不适用于高速运转的情况。
本设计以槽数6 、销轮和槽轮中心距6mm、销轴半径3mm、铣刀半径6mm 为例,设计槽槽轮机构,并对槽轮的运动特性进行分析。
采用CAM技术对槽轮和拨盘进行数控编程,对零件进行工艺分析,确定刀具和切削用量,最后形成NC指令。
关键词:槽轮机构工艺数控编程 NC目录前言第一章概述 (4)第一节、槽轮机构概述 (4)第二节、槽轮机构简介 (4)第三节、槽轮机构的应用和研究现状 (4)第二章槽轮机构的设计与分析 (7)第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用 (7)第二节、外槽轮机构角速度和角加速度的分析 (8)第三节、内槽轮机构的角速度和角加速度规律 (10)第四节、主要几何尺寸的设计 (10)第五节、本设计的主要几何尺寸的设计 (11)第三章数控加工技术概述 (17)第一节、数控加工技术的发展 (17)第二节、数控加工工艺的特点 (19)第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性 (20)第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计 (21)第一节、机械加工工艺规程的作用 (21)第二节、机械加工工艺规程的制定程序 (21)第三节、毛坯的选择 (22)第四节、定位基准的选择 (22)第五节、加工顺序的安排 (23)第六节、本零件工艺规程设计 (23)第五章结论 (33)第六章致谢 (34)参考文献 (36)前言在机械加工工艺教学中,机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。
让学生了解相关工种的先进技术,同时培养工作岗位的前瞻性;在讲授数控知识的同时,必须要求学生掌握基本的机械加工工艺,增强系统意识,理解手动操作与自动操作之间的联系,真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。
数控车工基础工艺理论及技能有机融合,包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等,分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。
以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线,常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工,较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。
对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算,都进行了有针对性的论述,目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。
本文以毛坯的选择,工件的定位装夹,加工顺序和典型零件为例,结合数控加工的特点,分别进行工艺方案分析,机床的选择,刀具加工路线的确定,数控程序的编制,最终形成可以完成工件的加工。
在整个工艺设计过程中,要通过分析,确定最佳的工艺方案,使得零件的加工成本最低,合理的选用定位夹紧方式,使得零件加工方便、定位精准、刚性好,合理选用刀具和切削参数,使得零件的加工在保证零件精度的情况下,加工效率最高、刀具消耗最低。
最终可以制作出完整的工件并能实行槽轮机构的间歇运动。
第一章概述第一节、槽轮机构概述由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构,又称马尔他机构。
它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。
槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。
外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同,球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。
槽轮机构结构简单,易加工,工作可靠,转角准确,机械效率高。
但是其动程不可调节,转角不能太小,槽轮在起、停时的加速度大,有冲击,并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧,故不宜用于高速。
第二节、槽轮机构简介槽轮机构有外啮合和内啮合两种形式。
外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同。
单臂外啮合槽轮机构(见图)由带圆柱销的转臂、具有4条径向槽的槽轮和机架组成。
当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转过2呜2角;当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。
转臂转一周,槽轮完成一次转停运动。
为了保证槽轮停歇,可在转臂上固接一缺口圆盘,其圆周边与槽轮上的凹周边相配。
这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。
为了使槽轮能完成周期性的转停运动,槽轮上的径向槽数不能少于3。
为了避免冲击,圆柱销应切向进、出槽轮,即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。
在满足不同间停的要求时,可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。
第三节、槽轮机构的应用和研究现状.槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中,如自动机械、轻工机械或仪器仪表、转塔车床上的刀具转位机构。
它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。
槽轮机构是一种较为常见的间歇运动机构形式它具有机构简单、制造容易、工作可靠等优点,在各种机械中得到了广泛的应用。
现在很多机器都是采用槽轮机构进行工位控制的。
一致认为,槽轮机构的设计是相关机器设计中精髓,也是最关键的部分。
而以往的设计中,只是二维的零部件设计以及装配,而是否存在干涉都是根据经验来考虑的,免有疏忽。
另外,在以往的设计中对于机构的分析做得非常的少,一是在充分保证刚度、强度的情况下,这样势必造成材料的浪费和价格的上升。
这样槽轮机构的研制、改进及优化对于本课题来说是非常必要的。
通常在以往的槽轮设计方法中机械设计人员要查找许多的图表利用的公式计算、并考虑众多的因素对其进行不断地校核。
而在各过程中只要有一个参数的设计要求发生了稍许的变化就需要再一次进行类似的重复性。
这样的设计效率低、机构可靠性差。
为此,开发这套集成了CAD/CAE能的槽轮机构设计系统,把这些繁琐的计算以及相关的设计知识融入其中,通过软件强大功能来实现整个机构的设计。
对于用户来说,只要简单地输入几个关键尺寸值即可得到所需结构,并利用运动仿真模块可以对槽轮机构进行运动仿真分析。
总体来说,应用参数化设计技术起到了提高设计效率、优化设计方案、减轻员工的劳动强度、缩短设计周期、加强产品设计的标准化、系列化等作用。
对于三维建模和运动仿真,Solid Works拥有友好的操作界面和强大建模功能,综合其丰富的API接口,利用VB6.0编制Solid Works二次开发插件,希望由此建立的槽轮机构设计软件,对于槽轮的快速设计有大的意义。
目前CAD技术在一些先进的工业国家已经得到了广泛的应用。
在美国,CAD/CAM公司已超过300家,日本有80%以上的公司在不同程度上应用了CAD技术。
CAD的应用领域从大规模生产企业,发展到中、小型民用工业。
同时,基础软件的商品化工作在这些国家发展尤为迅速,相继推出具有强大绘图功能的图形软件,如美国Autoudesd公司的AutoCAD、SDRC公司的I-DEAS、EDS公司的Unigraphics、PTC公司的Pro-Engineering、法国Dassault公司Solidworks等等。
另外,在有限元分析、优化设计、数据库管理系统等方面的技术日益成熟的情况下,也相继推出了许多实用性很强的商品化分析软件,ANYSYS、ADAMAS、NATSARN等,极大地促进了CAD技术在企业中的应用。
我国对CAD技术的研发始于70年代,当时我国计算机应用尚处于萌芽阶段,二维CAD图纸设计是我国最早应用的CAD技术。
从80年代初,CAD技术经历了“六五”探索,“七五”技术攻关,“八五”普及推广,“九五”深化应用四个阶段。
CAD技术在我国机械行业应用较早,并得到迅速发展,也取得一些重要的应用成果。
一些大型企业逐渐引进国外的一些成熟的CAD系统,并在其基础上进行二次开发,开发一些适应本企业产品的系统,目前这些方面取得了相当的成果,也取得了一定的经济效益。
另外,也有一些科研独立开发自己的CAD系统,如北京高华计算机有限公司的高华CAD,北京海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所)的CAAX电子图板和CAXA-ME制造工程师软件,浙江大学电子信息工程有限公司的GS-CAD98,广州红地技术有限公司的金银花(Lonicera)系统,华中理工大学机械学院开发的开目CAD等。
但从软件的总体设计以及功能等各方面来说,与国外的软件间存在着较大的差距。
参数化是CAD系统一直以来所追求的目的。
参数化设计能够极大地提高设计效率。
通过尺寸驱动既能为用户提供设计对象的直观、准确的反馈,随时对设计对象加以更改,同时减少设计中的疏忽。
在先进的CAD软件设计过程中所涉及到的所有参数都可以当作变量,可以建立互相间的约束关系式,添加程序逻辑。
这些变量间的关系可以跨越CAD软件的不同模块,从而实现设计数据的全相关。
参数化是实现机械设计自动化的前提和基础,参数化设计的前途不可限量。
槽轮机构具有结构简单、转动效率高、设计和制造方便等优点,所以广泛地应用于轻工、食品、制药和烟草等行业的自动机械中,用于实现周期性间歇运动。
槽轮机构一般应用在转速较低且要求间歇地转动的场合。
我国对槽轮机构的应用和研究已有多年历史,目前仍在继续扩展和深入。
1983年全国第三届机构学学术讨论会上关于槽轮机构的论文只有8篇,涉及设计、运动规律、分析、轮廓的综合等四个研究方向。
到了1988年第六届会议,已有槽轮机构方面的论文20篇,增加了动力学、振动、优化设计等研究方向。
而1990年第七届会议,槽轮机构方面的论文22篇,又增加了CAD/CAM、误差分析等研究方向。
近几年,为了适应槽轮机构设计与制造的需要,还开展了槽轮机构的动力学理论和试验研究,建立了动力学模型,进行了动力特性分析,这些研究有利于提高槽轮机构的运行速度和改善槽轮机构的动态性能。
计算机辅助设计系统及专家系统也有了相当的研究,计算机辅助设计系统及专家系统成为现代机构设计的主要手段。
它将机构概念、知识、理论和方法以及设计专家的经验和智慧与计算机系统的逻辑推理、分析、判断、数据处理、图形显示等功能密切结合、以简便、快速地完成设计任务。
现在槽轮机构已经在包装机械、食品机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械、印刷机械等领域得到了广泛应用。
但是,与先进国家相比,我国对槽轮机构的研究和应用还存在较大的差距,尤其是在对振动的研究、槽轮机构的加工及产品开发等方面。
虽然已有很多学者对槽轮机构的研究做了相当多的工作,但在各研究方向仍有许多可继续进行的工作,并有一些研究工作有待开发。
从设计的角度考虑,大致有以下几点:(1)在从动件运动规律的研究方面,除了继续寻找更好的运动规律外,要研究有效的分析方法。
(2)在几何学和运动学的研究方面,要综合考虑各种槽轮机构,尽可能导出普遍适用的计算公式。
已有研究大多集中于平面和圆柱槽轮,而且一种槽轮一种研究方法,因而设计公式过多,近似较多,并影响到其他方面(如CAD的应用等)的研究。