基于ProE的CNC自动换刀装置组合凸轮机构建模及仿真研究

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1、湖南理工学院毕业设计(论文)学号***************毕业设计(论文)题目：基于Pro/E的CNC自动换刀装置组合凸轮机构建模及仿真研究作者****届别2011届院别机械工程学院专业机械设计制造及其自动化指导教师****职称讲师完成时间2011年5月II湖南理工学院毕业设计(论文)湖南理工学院毕业设计(论文)摘要文章首先对目前主流三维设计软件Pro/Engineer主要特性进行分析研究，了解计算机仿真的概念、特点及其应用；接着，针对CNC自动换刀系统，着重分析了其双半球形滚子齿式弧面凸轮分度机构结构特点和工作原理，为运动仿真制作奠定基础；继而，以理论分析为基础，

2、提出设计方案。包括运动规律、共轭特征、点啮合方程、接触轨迹和接触域等。编写Pro/Program程序，实现零件的参数化建模，并提供用Pro/Program实现参数化建模的一般方法，对以后建造特征类似的三维模型，在缩短造型周期，节约造型时间方面，具有一定的实用价值；最后，用Pro/Engineer对双半球形滚子齿式弧面凸轮机构和ATC其他部件进行实体建模，通过运动仿真，证实所设计的系统具有良好的运动性能，达到预期设计目标。关键词：Pro/E；自动换刀装置；空间凸轮机构；双半球形滚子齿式弧面凸轮-IV-湖南理工学院毕业设计(论文)ABSTRACTFirstofall,the

3、paperanalyzethemaincharacteristicsofthecurrentmainstreamthree-dimensionaldesignsoftware—Pro/Engineerandintroducethecomputersimulationconception,characteristicsandapplications.Secondly,focusonanalyzinginstitutionsofDoublehemisphericalrollerwall-climbingCAM，inordertolayingthefoundationofmo

4、tionsimulation.Thirdly,Basedontheoreticalanalysis,andpresentsthedesignscheme.Includingmotion,conjugatecharacteristics,somemeshingequation,contacttrajectoryandcontactdomain,etcbuildtheirgeometricmathmodel,compilethePro/Programprocedures,accomplishtheparametricmodelingofparts,andprovidethe

5、methodofparametricmodelingbyusingPro/Programmodule.Alltheseworkswouldhavesomepracticalvalueonreducingthemodelingcycle,savingdesigntimewhenbuildingthree-Dmodelwithsimilarcharacteristics.Finally,UsingPro/etrituratedaccordingtodoublehemisphericalrollerCAMandATCwall-climbingentitymodeling,ot

6、herpartsthroughsportssimulation,confirmedbydesignsystemhasgoodsportsperformanceandachieveexpecteddesigngoal.Keywords:Pro/Engineer;Automaticallychangetooldevice;SpatialCAM;DoublehemisphericalrollerCAMcurveanalysis-IV-湖南理工学院毕业设计(论文)目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1Pro/Engineer简介11.2运动仿真概述31.2.1计算机仿真的

7、基本概念及特点31.2.2计算机仿真技术应用31.3课题研究的背景及意义41.4主要研究内容和主要工作52CNC自动换刀系统总体概况62.1加工中心自动换刀装置的发展和特点62.2凸轮式自动换刀装置的特点62.3空间凸轮机构简介62.3.1凸轮结构原理72.3.2凸轮机构特点72.4ATC的作用及其组成72.4.1ATC的作用72.4.2ATC的主要组成83运动循环的设计及分析113.1确定换刀机械手的运动循环113.2确定运动循环组成区段113.3确定运动循环内各段的分配轴转角及时间123.4运动循环图的优化设计124数学模型的建立14