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1、本科毕业设计（论文）题 目 GD518多臂机主传动机构设计 学 院 机械与自动控制学院 专业班级 09机制4班 姓 名 学 号 指导教师 系 主 任 学院院长 二O 一三 年 五 月 五 日浙 江 理 工 大 学机械与自动控制学院毕业设计诚信声明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。 声明人（签名）： 年 月 日GD518型多臂机主传动机构设计摘要目前市面上大多数喷水织机都是从国外引进，而我国对于喷水织机的需求量又
2、是逐年提高，因此如何自主开发运行稳定，质量上乘的喷水织机成了新的课题。本课题主要是基于新昌鹤群机械有限公司开发GD518型多臂机展开的，主要方式是利用日本引进的GD50型多臂机进行再设计和改造，设计制造GD518型多臂机。利用三维建模仿真来确定方案可行性。通过Pro/E对于原凸轮进行仿真，得到所需的数据以及工作曲线，再利用MATLAB对于凸轮进行反求，再通过Pro/E对于反求结果进行仿真和对于原数据的对比，从而实现提高凸轮精度，改善凸轮质量，进而提升多臂机的转速、寿命以及运行稳定性。 本文主要分为以下几个方面来研究：（1）对于整机进行测绘，结合已有数据进行建模。（2）对于难以仅仅通过测绘得到的
3、凸轮进行反求计算，以获得可用的凸轮数据。（3）所得结果利用三维运动仿真来确定方案的可行性。（4）对于加工工序进行简单的分析，利用Pro/E进行数控加工仿真，生产加工代码。关键词:共轭凸轮机构；MATLAB；Pro/E；反求；仿真 全套图纸，加153893706IABSTRACTCurrently on the market most of the water jet loom are introduced from abroad, the demand for water jet loom in the our country is improving year by year, so how
4、 to independent development stable running, good quality of the water jet loom has become a new topic.This topic is mainly based on Xinchang Hequn machinery co., LTD enjoys developing GD518 type dobby, main way is to use Japan imported GD50 dobby design and renovation, design and manufacture of dobb
5、y GD518 type. Using three-dimensional modeling simulation to determine project feasibility. Through the Pro/E simulation for the CAM, to get the required data and the working curve, using the MATLAB for CAM reverse, in through the Pro/E for reverse result the simulation and comparison for the origin
6、al data, to improve precision of the CAM and improve the quality of CAM, thus improve the speed, the life of dobby and running stability.This paper is mainly divided into the following several aspects to study: (1) for the whole machine of surveying and mapping, combined with the existing data model
7、ing. (2) is obtained by surveying and mapping for difficult to just reverse calculation of CAM, in order to obtain the available CAM data. (3) the results obtained by using three dimensional motion simulation to determine project feasibility. (4) for processing procedure to carry on the simple analy
8、sis, using Pro/E nc machining simulation, the production and processing code. Keywords: Conjugate CAM mechanism; MATLAB; Pro/E; Reverse; The simulation目录摘 要Abstract第1章 绪 论11.1 选题的意义及研究背景11.1.1我国纺织机械的发展现状11.1.2我国纺织机械与国际先进水平的比较21.2 我国多臂机的发展方向31.2.1我国多臂机发展的现状31.2.2我国新型多臂机的发展途径和方法41.3 课题研究的主要内容51.3.1GD5
9、18整机的三维图与仿真51.3.2对于凸轮的优化与研究51.4 本章小结6第2章 三维图及二维工程图的制作82.1 建模软件简介82.1.1 Pro/E的简介82.1.2 AutoCAD的简介82.2 GD518型多臂机介绍82.3 建模难点分析与解决方案102.3.1 原始数据的获得102.3.2数据的修正112.4 关于凸轮的建模122.5 本章小结13第3章 凸轮的轮廓线与运动分析143.1 几种常见的凸轮运动规律143.1.1正弦加速度运动规律143.1.2余弦加速度运动规律153.1.3多项式运动规律163.2 原凸轮的拟合173.2.1凸轮的纯数据拟合173.2.2凸轮的运动仿真1
10、83.3 新凸轮的运动曲线拟合203.3.1MATLAB简介203.3.2利用MATLAB拟合曲线213.4 新凸轮的运动仿真223.4.1凸轮轮廓线的计算223.4.2凸轮轮廓线的偏差矫正223.4.3新凸轮的运动仿真233.5 副凸轮的设计263.5.1副凸轮设计的必要性263.5.2副凸轮的计算方式263.5.3副凸轮的共轭性273.6 本章小结28第4章 凸轮的制造工艺分析及数控仿真294.1 凸轮加工现状分析及存在的问题294.1.1凸轮加工现状分析294.1.2凸轮加工存在问题分析304.2 凸轮加工工艺分析334.2.1凸轮加工要求334.2.2凸轮轮廓工艺路线334.2.3夹具
11、的设计334.2.4精加工切削参数的选择334.3 Pro/E模拟加工过程344.4本章小结36第5章 结论37参考文献39致 谢42附录一：主凸轮计算数据（部分）43附录二：MATLAB凸轮仿真程序61附录三：凸轮数控加工代码63附录四：整机爆炸图71第1章 绪 论1.1 选题的意义及研究背景纺织行业是社会经济发展的重要支柱，而中国作为一个纺织业发展的大国更是如此。改革开放之后，国外的一些纺织企业进入中国市场，给纺织行业的发展带来了活力。国内纺织企业从最初的单纯引进国外机型，已经发展到吸收、改造和自主开发，取得了长足的进步，但与国外的先进织机相比还是有很大的差距【1】。因此，加强技术的改进与
12、创新，增进先进的设计技术和先进的制造技术的研究和应用已经到了很紧迫的地步【2】。国内纺织行业织造厂引进国外织机很多，由于引进织机价格昂贵，在一定程度上制约了该行业的发展。早期进口的大部分设备己经陈旧，存在着生产率低、故障率高等缺陷，因此对织机的改造势在必行【3】，将原有的织机进行改造，通过自主研发的形式改进织机，无论从经济上还是科研上都是一条可行之路。1.1.1我国纺织机械的发展现状中国的纺织机械行业在最近这些年发展最为迅速。目前中国已拥有全球约55%的纺织机，另外纺纱机的占有率也达到了23%。随着全球经济一体化的不断加快，我国纺织机械工业面临着更大的机遇，同时也是更严峻的挑战。只有不断发展自
13、身优势，积极进取，开拓创新，才能确保在竞争中不断占领更多的市场，提升企业在国内甚至是国际上的竞争力【4】。多臂机作为现代纺织机械中常用的设备已经经过了100多年的发展。目前多臂机的技术已经十分成熟，几乎能与任何织机配套使用。如何有效提高多臂机的生产效率，是当前最需解决的问题。【4】【5】【6】【7】中国的纺织机械企业对于国内市场的了解普遍大于国际市场，因为对于国内市场，企业不仅可以更直接的满足国内市场的需求，而且可以提供更为完善的售后服务。而国外企业虽然有更先进的技术，和专业上的优势，但是对于中国市场，国内企业还是占据了大部分的份额。自从中国入世以后，国内纺织企业抓住了这次难得的机遇，大力发展
14、，开拓创新，取得了前所未有的进步。2000年中国纺织机械出口突破2亿美元大关，仅用了短短三年的时间【8】，这就实现了翻一翻。而来自海关总署的统计数据显示，2011年1-12月，我国纺织机械进出口总额累计为76.10亿美元，同比增长25.6%，目前中国纺织机的市场容量大约为80亿美元左右，已经占到全球的30%，预计未来中国的纺织机销售额还将继续增长，前景一片大好【9】。1.1.2我国纺织机械与国际先进水平的比较就国内的纺织产业而言，从其开始到现在经历了从无到有的过程，在这一过程中起到关键作用的就是储纬器等相关器械产品。为了使其具备更为强劲的市场竞争力，多年来在高新技术的推动下更多的科技元素开始融入相关产品中，带来了生产力的进一步提升【10】。简单来看，当前相关产品机械的状况日渐呈现以下几个趋势特点：第一，在经济体制上发生了较大的变化，从开始的计划经济转变为如今的市场经济，更为全面的拓展了市场的容量。第二，在产品的附加值上增加了更多的科技元素，为其增值不少。第三，日渐摆脱了过去传统产业的包袱开始朝着高新技术产业的方向靠拢，使其具有的应用领域大为拓展【11】【12】。种种迹象表明，当前的相关技术水平已经逐渐进入了一个相对成熟的阶段，这位诸多企业带来了
