隨著高速、高精度凸輪機(jī)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)及加工方法制造出的凸輪在高速、高精度凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用中暴露出很多問題，如：從動滾子與凸輪溝槽的摩擦、磨損嚴(yán)重，傳動不平穩(wěn)、噪聲大等，造成這些問題的原因是多方面的，主要包括：不合理的從動件運(yùn)動規(guī)律，凸輪輪廓加工質(zhì)量不高，廓面不光順等。 轉(zhuǎn)位凸輪是高速回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵部件，本文從優(yōu)化設(shè)計(jì)和精密制造方面對其進(jìn)行了較全面的研究，主要做了以下工作：首先，為貼標(biāo)過程的三個執(zhí)行動作建立了數(shù)學(xué)模型，以理論軌跡和實(shí)際軌跡誤差zui小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了整體優(yōu)化設(shè)計(jì)；針對取膠段的特殊性，在分析軌跡誤差的基礎(chǔ)上，指出了速度誤差的存在，從該誤差zui小的角度對參數(shù)進(jìn)行了修正，保證了理論軌跡和實(shí)際軌跡在形狀和位置上的誤差zui小；利用前面提出的設(shè)計(jì)理論，進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算；其次，根據(jù)本文建立的數(shù)學(xué)模型和設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，用機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件（ADAMS）分別對貼標(biāo)過程的三個執(zhí)行動作建立了運(yùn)動學(xué)仿真模型，并進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真，通過分析運(yùn)動誤差的變化情況，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)理論的正確性。為觀察整個貼標(biāo)過程的運(yùn)動情況，建立了整體仿真模型，仿真結(jié)果表明整個過程運(yùn)動平穩(wěn)且無干涉；zui后，研究了Pythagorean Hodograph（PH）曲線的定義和性質(zhì)，根據(jù)PH曲線的特點(diǎn)，將它用于高速、高精度凸輪廓線的設(shè)計(jì)和制造中，應(yīng)用Hermite插值型PH曲線的構(gòu)造方法對凸輪廓線進(jìn)行了擬合設(shè)計(jì)，討論了PH曲線的數(shù)控插補(bǔ)、節(jié)點(diǎn)計(jì)算和數(shù)控加工編程。 總之，本文提出了一種用于貼標(biāo)機(jī)轉(zhuǎn)位凸輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)算法，并借助于虛擬樣機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行了運(yùn)動仿真和理論驗(yàn)證，大大提高設(shè)計(jì)了效率，對于貼標(biāo)機(jī)轉(zhuǎn)位凸輪的設(shè)計(jì)有一定的參考價值；在國內(nèi)將PH曲線應(yīng)用于凸輪廓線的設(shè)計(jì)和數(shù)控加工的研究中，具有理論和實(shí)際意義，希望本文的研究能夠促進(jìn)和推廣這項(xiàng)新技術(shù)在我國的應(yīng)用。


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