[发明专利]弧面凸轮的建模方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种弧面凸轮的建模方法、装置及计算机可读存储介质。其中，该方法包括：获取简化转盘模型，其中，简化转盘模型至少包括转盘中心与转盘滚子顶端中心；确定转盘中心的运动轨迹以及转盘滚子顶端中心的运动轨迹；根据转盘中心的运动轨迹以及转盘滚子顶端中心的运动轨迹，确定简化转盘模型的截面轮廓；根据简化转盘模型的截面轮廓对凸轮基体进行扫描切除，得到凸轮基体的弧面凸轮模型。本发明解决了现有弧面凸轮建模复杂且修改困难的技术问题。

技术领域

本发明涉及凸轮建模技术领域，具体而言，涉及一种弧面凸轮的建模方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

自动换刀装置是机床加工中心的重要组成部分，其使工件一次夹装后可进行多次工序加工。凸轮是凸轮式自动换刀装置的核心部件，其由弧面凸轮与平面沟槽凸轮组成，其中弧面凸轮负责机械臂的旋转运动，且其的设计与制造最难。传统的设计方法使用解析法，其利用空间共轭曲面原理，可以从动盘圆柱滚子曲面得到凸轮工作廓面，进而给出凸轮轮廓方程。之后结合凸轮曲线，运用计算机辅助，可以给出曲面上每个点的坐标，进而通过相应建模软件实现弧面凸轮的设计。但是，上述建模方法使用凸轮轮廓方程复杂，且使用相关软件计算，复杂度高，不利于弧面凸轮的快速建模和模型的快速修改。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种弧面凸轮的建模方法、装置及计算机可读存储介质，以至少解决现有弧面凸轮建模复杂且修改困难的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种弧面凸轮的建模方法，包括：获取简化转盘模型，其中，所述简化转盘模型至少包括转盘中心与转盘滚子顶端中心；确定所述转盘中心的运动轨迹以及所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹；根据所述转盘中心的运动轨迹以及所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹，确定所述简化转盘模型的截面轮廓；根据所述简化转盘模型的截面轮廓对凸轮基体进行扫描切除，得到所述凸轮基体的弧面凸轮模型。

可选地，确定所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹，包括：确定所述转盘滚子顶端中心在空间坐标系中的位置信息；根据所述位置信息确定所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹。

可选地，在确定所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹之前，还包括：确定弧面凸轮的运动循环图；根据所述运动循环图，确定所述弧面凸轮在分度期内的旋转角度。

可选地，在确定所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹之前，还包括：确定凸轮曲线。

可选地，根据所述转盘中心的运动轨迹以及所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹，确定所述简化转盘模型的截面轮廓，包括：建立基准面，其中，所述基准面垂直于所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹且过曲线端点；根据所述基准面绘制所述简化转盘模型的截面轮廓，其中，所述基准面分别与所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹、所述转盘中心点的运动轨迹的交点为所述简化转盘模型的截面轮廓的中点。

可选地，根据所述简化转盘模型的截面轮廓对凸轮基体进行扫描切除，得到所述凸轮基体的弧面凸轮模型，包括：将所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹作为路径以及所述转盘中心的运动轨迹作为引导线，对所述简化转盘模型的截面轮廓进行扭转，得到初始凸轮沟槽模型；获取分度期内全部的所述初始凸轮沟槽模型，构建目标凸轮沟槽模型；根据所述目标凸轮沟槽模型与所述凸轮基体，得到所述弧面凸轮模型。

可选地，在获取简化转盘模型之前，还包括：获取凸轮机构的几何参数；根据所述几何参数，建立所述凸轮基体。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种弧面凸轮的建模装置，包括：第一获取模块，用于获取简化转盘模型，其中，所述简化转盘模型至少包括转盘中心与转盘滚子顶端中心；第一确定模块，用于确定所述转盘中心的运动轨迹以及所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹；第二确定模块，用于根据所述转盘中心的运动轨迹以及所述转盘滚子顶端中心的运动轨迹，确定所述简化转盘模型的截面轮廓；扫描切除模块，用于根据所述简化转盘模型的截面轮廓对凸轮基体进行扫描切除，得到所述凸轮基体的弧面凸轮模型。