弧面凸輪機械手的參數(shù)化設計與仿真.pdf

1、凸輪機構(gòu)是自動機械中廣泛使用的機構(gòu)，弧面凸輪機構(gòu)因其優(yōu)良的運動和動力特性在研究和應用領域受到人們的廣泛關(guān)注，弧面凸輪機械手即是弧面凸輪機構(gòu)在工業(yè)領域的典型應用，此類型機械手具有高效、成本低、精度高等優(yōu)點，在工業(yè)機械手領域具有較為廣泛的應用前景。
　　 本文以三維CAD軟件Pro/Engineer V4.0為工具，在前人研究的基礎上，對弧面凸輪機械手做了如下幾方面的研究工作：
　　 （1）以弧面凸輪機械手為研究對象，系統(tǒng)闡

2、述了弧面凸輪機械手的工作原理、設計方法、運動形式以及結(jié)構(gòu)形式，設計了機構(gòu)運動循環(huán)圖，并以此為基礎，對弧面凸輪機械手進行了結(jié)構(gòu)設計；
　　 （2）以弧面分度凸輪機構(gòu)為研究核心，系統(tǒng)闡述了弧面分度凸輪機構(gòu)的工作原理，推導了弧面凸輪的嚙合原理和廓面方程以及通用簡諧運動規(guī)律曲線的方程，為后續(xù)弧面凸輪的三維建模奠定了重要的理論基礎；
　　 （3）以PRO/E作為三維建模工具，討論了利用PRO/E對弧面分度凸輪進行三維建模的基本原理

3、和方法，詳細介紹了弧面凸輪和平面槽型凸輪三維建模的過程，并以此為基礎，利用PRO/E的參數(shù)化功能，對弧面凸輪和平面凸輪進行了參數(shù)化設計，為后續(xù)對PRO/E的二次開發(fā)奠定了基礎；
　　 （4）以VisualBasic作為編程工具，討論了利用VB API和AGW方法對PRO/E進行二次開發(fā)的基本原理和方法，并以此為基礎，開發(fā)了凸輪參數(shù)化設計軟件，實現(xiàn)了凸輪機構(gòu)的參數(shù)化設計和自動化三維建模；
　　 （5）以建立虛擬樣機為主要目

4、標，簡要敘述了建立弧面凸輪機械手虛擬樣機的基本方法，展示了弧面凸輪機械手的零件、裝配體以及運動仿真的效果，真實再現(xiàn)了弧面凸輪機械手的結(jié)構(gòu)組成和運動原理。
　　 本文主要有如下幾點創(chuàng)新之處：
　　 （1）在PRO/E的二次開發(fā)方面，提出了利用VB對PRO/E進行二次開發(fā)，實現(xiàn)凸輪機構(gòu)參數(shù)化自動化三維建模的方法。區(qū)別于目前較為通用的利用VC通過PRO/TOOLKIT進行開發(fā)，本文提出的利用VB通過AGW對PRO/E進行二次開

5、發(fā)，充分體現(xiàn)了VB編程容易入門、AGW傳遞函數(shù)簡單、PRO/E參數(shù)化建模功能強大的優(yōu)點。
　　 （2）在參數(shù)化設計方面，本文設計了凸輪參數(shù)化設計軟件，可以對不同類型、不同從動件、不同運動規(guī)律的平面凸輪進行參數(shù)化設計，可以直接驅(qū)動PRO/E進行三維建模。
　　 （3）在弧面凸輪的建模方面，本文直接利用PRO/E的參數(shù)化方程曲線的功能構(gòu)建弧面凸輪的三維實體，同時，對弧面凸輪結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了參數(shù)化處理，可以實現(xiàn)相同運動規(guī)律下的弧