液压挖掘机反铲工作装置的CAD/CAM研究

摘要

该文根据液压挖掘机工作装置的结构特点和工作原理,对其各主要构件进行了运动学和动力学分析,用矩阵方法进行了图形建模,在此基础上开发了一套液压挖掘机反铲工作装置的计算机辅助机构设计与仿真软件,并采用动态链接库技术,将C++Builder仿真模块中的实时数据传送到Matlab中进行关系曲线拟合.此外,该文编制的软件提供了国内一些主要单斗挖掘机生产厂家所生产的中小型液压挖掘机的型号、性能参数,便于用户查阅有关产品信息并与新的设计方案比较.文中还选取挖掘机工作装置的动臂机构作为典型零部件进行了特征建模、可制造性分析以及数控加工过程的设计与仿真,证实了基于特征建模技术的数控加工能提高机械部件的设计与制造的工作效率,具有很好的工程实用价值.总之,这套软件能够可靠的完成设计要求,并有一定的创新意义,完善了CAD/CAM系列软件在挖掘机工作装置设计方面的应用.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.1.1 CAD/CAM技术发展与回顾

1.1.2 CAD/CAM技术研究现状

1.1.3 CAD/CAM的发展趋势

1.2国内外挖掘机的发展现状与趋势

1.3本课题的提出及任务

2挖掘机工作装置计算机仿真的图形学原理

2.1基本图形生成算法

2.1.1直线的扫描变换算法

2.1.2曲线的Brezier参数表示法

2.1.3视图区域的裁减技术

2.2二维图形变换的矩阵方法

2.2.1点和线的矩阵表示

2.2.2比例变换

2.2.3旋转变换

2.2.4二维平移变换

2.3计算机动画的原理与实现方法

3液压挖掘机反铲工作装置运动分析

3.1引言

3.2液压挖掘机基本组成分析与工作原理

3.3反铲工作装置的运动分析

3.3.1动臂运动分析

3.3.2斗杆运动分析

3.3.3铲斗运动分析

3.3.4斗齿尖运动分析

3.3.5特殊工作位置计算

3.4用变换矩阵对反铲机构进行运动分析

3.4.1建立运动坐标系

3.4.2变换矩阵的计算

3.4.3铲斗的位置矢量P和姿态矢量a的计算

3.4.4运动构件的运动参数

3.5油缸的理论挖掘力和提升力分析

3.5.1铲斗的理论挖掘力分析

3.5.2斗杆油缸理论挖掘力分析

3.5.3动臂油缸的提升力分析

3.6本章小结

4挖掘机反铲工作装置辅助设计及仿真系统

4.1计算机辅助设计系统简述

4.2软件系统组成及功能

4.2.1开发工具简介

4.2.2软件各执行模块

4.3程序开发的重点

4.3.1关于各部分机构设计时的数据有效性检验

4.3.2不同程序之间进行动态链接

4.3.3程序自定义对象的设计

4.4设计实例

4.4.1动臂结构设计与仿真

4.4.2斗杆结构设计与仿真

4.4.3铲斗机构设计与仿真

4.4.4整体设计与仿真

4.5本章小结

5挖掘机工作装置CAM研究

5.1数控加工的现状

5.2特征建模技术

5.2.1特征概念

5.2.2特征建模过程

5.3可制造性分析

5.4基于UG18的数控加工与后置处理技术

5.5本章小节

6总结与展望

5.1论文工作的总结

5.2有待进一步研究的问题

参考文献

致谢