| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 选题目的及意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外相关研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 自动换刀机械手发展概述 | 第11-12页 |
| 1.2.2 自动换刀机械手的动态性能研究 | 第12-14页 |
| 1.2.3 数字化样机简介 | 第14-15页 |
| 1.3 课题的主要研究内容 | 第15-17页 |
| 2 自动换刀机械手设计及弧面凸轮建模 | 第17-37页 |
| 2.1 凸轮机构的运动规律 | 第17-21页 |
| 2.1.1 运动规律的无量纲化 | 第17-18页 |
| 2.1.2 凸轮机构常用运动规律 | 第18页 |
| 2.1.3 弧面凸轮机构的类型及特点 | 第18-19页 |
| 2.1.4 弧面凸轮轮廓方程 | 第19-21页 |
| 2.2 自动换刀机械手的工作原理和整机设计 | 第21-28页 |
| 2.2.1 自动换刀机械手的组成 | 第21页 |
| 2.2.2 换刀机械手的工作过程 | 第21-22页 |
| 2.2.3 运动循环图的设计 | 第22-24页 |
| 2.2.4 双弧面凸轮自动换刀机械手装置的设计 | 第24-28页 |
| 2.3 基于Creo的凸轮机构设计与三维建模 | 第28-36页 |
| 2.3.1 多头摆动滚子从动件弧面凸轮的设计 | 第28-30页 |
| 2.3.2 弧面凸轮机构运动过程分析 | 第30-31页 |
| 2.3.3 修正正弦运动规律弧面凸轮的设计与建模 | 第31-34页 |
| 2.3.4 修正梯形运动规律弧面凸轮的设计与建模 | 第34-36页 |
| 2.4 小结 | 第36-37页 |
| 3 弧面凸轮五轴非等价加工理论及控制方程 | 第37-53页 |
| 3.1 弧面凸轮的两种加工方法 | 第37-39页 |
| 3.2 弧面凸轮的非等价加工方法 | 第39-41页 |
| 3.2.1 基于中点偏置的刀位补偿法 | 第39-40页 |
| 3.2.2 刀具补偿量的确定 | 第40-41页 |
| 3.3 弧面凸轮理论误差模型 | 第41-43页 |
| 3.3.1 弧面凸轮非等价加工的实际廓面方程 | 第41-42页 |
| 3.3.2 理论加工误差的计算 | 第42-43页 |
| 3.4 弧面凸轮五轴非等价加工 | 第43-51页 |
| 3.4.1 五轴机床等价加工控制方程 | 第43-45页 |
| 3.4.2 五轴机床非等价加工控制方程 | 第45-51页 |
| 3.5 小结 | 第51-53页 |
| 4 双弧面凸轮式自动换刀机构的动力学建模 | 第53-73页 |
| 4.1 机械系统动力学理论 | 第53-55页 |
| 4.1.1 机械系统动力学 | 第53页 |
| 4.1.2 刚柔耦合动力学模型 | 第53-54页 |
| 4.1.3 动力学模型的建立 | 第54-55页 |
| 4.2 自动换刀机构的动力学模型 | 第55-71页 |
| 4.2.1 双弧面分度凸轮式自动换刀机构动力学模型的建立 | 第55-58页 |
| 4.2.2 等效接触刚度分析 | 第58-59页 |
| 4.2.3 机构动力学方程 | 第59-61页 |
| 4.2.4 机构动力学方程的推导 | 第61-67页 |
| 4.2.5 微分方程线性化 | 第67-71页 |
| 4.3 动力学模型的简化 | 第71-72页 |
| 4.3.1 扭转动力学模型 | 第71页 |
| 4.3.2 扭转动力学方程 | 第71-72页 |
| 4.4 小结 | 第72-73页 |
| 5 基于ADAMS的数字样机建立与动态仿真 | 第73-85页 |
| 5.1 ADAMS软件简介 | 第73页 |
| 5.2 多刚体系统动力学方程 | 第73-75页 |
| 5.2.1 多体系统动力学方程的建立方法 | 第73-74页 |
| 5.2.2 ADAMS的多刚体系统动力学方程 | 第74-75页 |
| 5.3 换刀机构的整机数字样机的建立 | 第75-80页 |
| 5.3.1 导入机构三维数字化模型 | 第75页 |
| 5.3.2 ADAMS仿真求解参数的设置 | 第75-77页 |
| 5.3.3 定义机构的材料属性 | 第77页 |
| 5.3.4 添加重力加速度 | 第77页 |
| 5.3.5 定义仿真约束 | 第77页 |
| 5.3.6 定义接触力 | 第77-80页 |
| 5.3.7 添加驱动 | 第80页 |
| 5.4 自动换刀机构的动力学仿真结果分析 | 第80-84页 |
| 5.5 小结 | 第84-85页 |
| 6 自动换刀机构刚柔耦合动态分析 | 第85-107页 |
| 6.1 刚柔耦合数字样机柔性构件的选取及建立 | 第85-87页 |
| 6.1.1 自动换刀机构柔性构件的选取 | 第85页 |
| 6.1.2 自动换刀机构柔性构件的建立 | 第85-87页 |
| 6.2 关键组件的模态分析 | 第87-92页 |
| 6.2.1 ANSYS模态分析简介 | 第87页 |
| 6.2.2 自动换刀机构中关键组件的模态分析 | 第87-92页 |
| 6.3 刚柔耦合数字样机的建立 | 第92-94页 |
| 6.4 双弧面凸轮换刀机构动态性能分析 | 第94-104页 |
| 6.4.1 替换单个柔性构件对机构动态性能的影响 | 第94-98页 |
| 6.4.2 替换两个柔性构件对机构动态性能的影响 | 第98-100页 |
| 6.4.3 替换多个柔性构件对机构动态性能的影响 | 第100-102页 |
| 6.4.4 不同轴向负载对机构动态性能的影响 | 第102-104页 |
| 6.5 小结 | 第104-107页 |
| 7 结论与展望 | 第107-109页 |
| 7.1 总结 | 第107页 |
| 7.2 展望 | 第107-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第115-116页 |