基于Matlab凸轮轮廓线反求工程.pdf

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1、·信息技术·陶晓敏，等·基于Matlab凸轮轮廓线反求工程基于Matlab凸轮轮廓线反求工程陶晓敏．丛石磊(1．烟台理工学校，山东烟台261400；2．中科院海洋研究所。山东青岛266071)摘要：根据图样所给出的凸轮运动规律基本尺寸，基于Matlab提出了用傅里叶函数方法拟合凸轮的轮廓线，并对其拟合误差进行分析，与用多项式拟合方法的拟合误差进行比较．得出用同阶傅里叶函数拟合的方程误差平方和(SSE)更趋向于0．且各拟合点误差较多项式拟合小，更能满足拟合精度。求出凸轮的轮廓线坐标，并输入到数控机床．完成凸轮的反求工程。实际运行结果表明，由该方法加工出来的凸轮满足生成工艺要求．可为类似凸轮设计

2、提供借鉴。关键词：凸轮；轮廓线；反求；多项式函数；傅里叶函数：拟合误差中图分类号：TH132．47文献标志码：B文章编号：1671．5276(2016)Ol一0098—03ReverseEngineeringofContourLineofCamBasedonMatlabTAOXiaomin，CONGShilei(1．YanTaiScienceandTechnologySchool，Yantai261400，China；(2．InstituteofOceanology，ChineseAcademyofSciences，Qingdao266071，China)Abstract：According

3、tothebasicdimensionsgivenbymovementlawofcam，amethodofusingFourierfunctiontofitthecamcon-tourlineisputforwardinMatlab，andthefittingerrorisanalyzed．Comparedwiththepolynomialfittingmethod，anditisconcludedthatthesumofsquareoferrorfr0mFourierfunctionfittingequationwiththesamestepismoreclosetozero．theles

4、stheerrorofthefitingpointsisandthemoretherequirementofthefitingprecisionismet．Andthenthelocationcoordinatesofthecamare0b—tained，itisenteredinNCmachinetoolwhichisoperatedtomachinethecamwiththereverceengineering．Resultsoffactoryexperi-mentsshowthatthecammanufacturedinthisWaymeetstheproductionrequirem

5、ent．Itcangiveareferencetothesimilarcamde—sign．Keywords：cam；contourline：inverseevaluation；polynomialfunction；fourierfunction；fittingerror度，是一种更为廉价且有效的凸轮反求方法。0引言1凸轮运动轨迹线的拟合逆向工程(reverseengineering)是指以实物原型为设计制造出发点，根据所测的数据构造CAD模型，进行分析凸轮生产图样或技术文档中往往只有一张间隔一定制造。逆向工程在当今的产品设计中应用广泛⋯。凸轮角度的凸轮升程表。(图1)。机构是由具有曲线轮廓

6、或凹槽的构件，通过高副接触带动至誊曼孽三萋i§i蜀；i三童至喜从动件实现预期运动规律的一种高副机构l2J。由于是高副接触，从动件运动精度取决于凸轮轮廓线的精度，用一种简单实用的方法．对运动规律进行拟合，并对其误差进行分析，不论是在理论和实践中都是非常重要的。目前，图1凸轮升程表对凸轮轮廓线反求大多都采用三坐标测量仪J。但在没有三坐标测量仪的情况下，只能采用曲线似合的方式来求出凸轮各点坐标。2006年阎树武等用多项式函数对凸1．1用傅里叶函数对轨迹线拟合轮轮廓线进行拟合。20l1年，姚秀萍等利用谐波函数反采用傅里叶函数对轨迹线进行拟合，首先要对曲线进行求凸轮轮廓线，拟合结果表明，由于Ⅳ的次数有

7、限，会出分段。为了保证拟合精度和分段处的平滑度，将曲线分为4现截断误差，而且升程表的取值也会影响其误差。用段，上升段：0～1，1—18，下降段l8—1，1—0，为保证精度，在0～Sm0othingSpline方法拟合虽然能保证拟合的准确性，但很l之间再进行细化后进行拟合。傅里叶曲线的形式：难找到其运动方程。现采用多项式函数和傅里叶函数分-厂()=a0+口1XCOS(xXw)+6lxsin(xXw)+ct2Xc