[發(fā)明專利]圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811020615.5 | 申請(qǐng)日: | 2018-09-03 |
| 公開(公告)號(hào): | CN109214083B | 公開(公告)日: | 2022-11-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 韓星會(huì);華林;楊思偉 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 武漢理工大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G06F30/20 | 分類號(hào): | G06F30/20 |
| 代理公司: | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人: | 朱宏偉 |
| 地址: | 430070 湖*** | 國(guó)省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 軌跡 空間 包絡(luò) 成形 精確 設(shè)計(jì) 方法 | ||
1.一種圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1、確定圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)原理:
空間包絡(luò)成形包絡(luò)模為傾斜角為β的錐體,其錐面用來包絡(luò)成形構(gòu)件上表面,包絡(luò)模在構(gòu)件上表面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)一周后回到初始位置;
S2、確定圓軌跡下空間包絡(luò)成形中心;
S3、建立直角坐標(biāo)系;以確定的空間包絡(luò)成形中心O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以通過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直軸線為z軸建立直角坐標(biāo)系O-xyz;
S4、根據(jù)S3中建立的直角坐標(biāo)系,確定待成形構(gòu)件上表面的點(diǎn)坐標(biāo);
S5、確定圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模初始位置;
S6、確定圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)過程,具體為:
在構(gòu)件上表面選取任意一點(diǎn)A(x,y,z),過O點(diǎn)作AOz平面的垂線,將A點(diǎn)繞該垂線向上旋轉(zhuǎn)γ角,獲得的A′(x′,y′,z′)點(diǎn)即為該構(gòu)件對(duì)應(yīng)的包絡(luò)模上任意一點(diǎn), A點(diǎn)到A′點(diǎn)的過程可以看作A點(diǎn)先繞z軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)α角到xOz平面內(nèi)的A″(x″,y″,z″)點(diǎn),然后A″點(diǎn)繞y軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)γ角到A″′(x″′,y″′,z″′)點(diǎn),最后A″′點(diǎn)繞z軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)α角,此時(shí)所得到的點(diǎn)即為A′點(diǎn);
S7、計(jì)算圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模任意一點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)方法,其特征在于,在所述步驟S2中,構(gòu)件上表面任意一點(diǎn)O點(diǎn)可作為空間包絡(luò)成形中心,當(dāng)構(gòu)件上表面以外的點(diǎn)作為空間包絡(luò)成形中心時(shí),該點(diǎn)需位于構(gòu)件上表面最低點(diǎn)所在的水平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)方法,其特征在于,在所述步驟S5中,空間包絡(luò)成形包絡(luò)模軸線與z軸重合,包絡(luò)模軸線與包絡(luò)模錐體表面的交點(diǎn)位于O點(diǎn)且在空間包絡(luò)成形過程中保持不動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)方法,其特征在于,根據(jù)S6中幾何和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,由A點(diǎn)到A″點(diǎn)的坐標(biāo)變換關(guān)系為:
(x″,y″,z″)=(x,y,z)Rz1 (1)
其中,Rz1為繞z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角的變換矩陣:
由A″點(diǎn)到A″′點(diǎn)的坐標(biāo)變換關(guān)系為:
(x″′,y″′,z″′)=(x″,y″,z″)Ry (4)
其中,Ry為繞y軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)γ角的變換矩陣:
由A″′點(diǎn)到A′點(diǎn)的坐標(biāo)變換關(guān)系為:
(x′,y′,z′)=(x″′,y″′,z″′)Rz2 (7)
其中,Rz2為繞z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角的變換矩陣:
由上述方程得到由A(x,y,z)點(diǎn)到A′(x′,y′,z′)的坐標(biāo)變換關(guān)系為:
(x′,y′,z′)=(x,y,z)Rz1RyRz2 (9)
根據(jù)S4中確定的待成形構(gòu)件上表面的點(diǎn)坐標(biāo)與方程(9)即可精確計(jì)算圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模任意一點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圓軌跡下空間包絡(luò)成形包絡(luò)模精確設(shè)計(jì)。
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