【正文】 一個(gè)雙桿組(有兩個(gè)桿組成的桿組)所形成。 斯蒂芬遜Ⅱ型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適于產(chǎn)生大擺角(約為180176。 由斯蒂芬遜鏈導(dǎo)出的I型和11型是具有兩個(gè)機(jī)架鉸接點(diǎn)的六桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),即所謂雙座連桿機(jī)構(gòu)或雙座機(jī)構(gòu)。)的擺動(dòng)。但構(gòu)件支撐比較困難。 　　刨床類機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是刀具或工件所作的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由刀具或工件完成,其方向與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直,它是在空行程結(jié)束后的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的,因而是一種間歇運(yùn)動(dòng)。但由于這類機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇進(jìn)行的,所以在每次工作行程中當(dāng)?shù)毒咔腥斯ぜr(shí)要發(fā)生沖擊,其主運(yùn)動(dòng)反向時(shí)還需克服較大的慣性力,這些因家限制了切削速度和空行程速度的提高。這里以牛頭刨床為例來介紹。刨削的長度一般不超過1000mm。當(dāng)刨刀向前運(yùn)動(dòng)時(shí)(工作行程),刀具在工件表面切削金屬。牛頭刨床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),是工件在工作臺(tái)上的橫向移動(dòng)。 (3)牛頭刨床的組成 牛頭刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作臺(tái)、橫梁、進(jìn)給機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)等組成。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容很多, 如:概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程管理等。已從二維繪圖普及到完全三維設(shè)計(jì)模型, 從靜態(tài)設(shè)計(jì)到運(yùn)動(dòng)仿真。運(yùn)用UG/OPRN Grip開發(fā)程序，對(duì)牛頭刨床機(jī)構(gòu)動(dòng)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,建立了牛頭刨床機(jī)構(gòu)動(dòng)動(dòng)仿真軟件的運(yùn)模型。系統(tǒng)采用Opengrip編程技術(shù)開發(fā), 對(duì)牛頭刨床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析, 得出牛頭刨床刨頭的位移、速度、加速度隨時(shí)間的變化曲線。實(shí)現(xiàn)了牛頭刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析數(shù)字化,具有良好的人機(jī)交互界面。建模分為物理建模和數(shù)學(xué)建模,物理建模是指由幾何模型建立刻畫系統(tǒng)本構(gòu)關(guān)系的物理模型,數(shù)學(xué)建模是指從物理模型生成模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式。對(duì)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)情況運(yùn)用求解器中的運(yùn)動(dòng)學(xué)、運(yùn)力學(xué)、靜平衡或逆向動(dòng)力學(xué)分析算法,迭代求解,得到所需的分析結(jié)果。Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG)是面向制造業(yè)的緊密集成的CAD/CAM/CAE 高端軟件之一, 具有穩(wěn)定的性能、多樣的設(shè)計(jì)功能和大容量的數(shù)據(jù)處理能力, 擁有逼真的視覺效果, 追求真正的并行工程。目前, 已廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、家電、機(jī)械、醫(yī)療儀器等行業(yè)領(lǐng)域, 實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識(shí)工程的結(jié)合。鑒于此, 用戶可以開發(fā)自己常用的零件庫, 僅需輸入零件參數(shù)即可快速建模, 大大提高建模速度和精度。由于GRIP 與Unigraphics 系統(tǒng)緊密集成, 所以, 利用GRIP 程序可以完成與Unigraphics 的各種交互操作。此外, GRIP 語言與一般的通用語言一樣, 有完整的語法規(guī)則, 程序結(jié)構(gòu), 內(nèi)部函數(shù), 以及與其它通用語言程序的相互調(diào)用等。由于UG/Open GRIP 具有簡(jiǎn)單, 易學(xué), 易用的特點(diǎn), 深受工程師的歡迎, 得到廣泛的應(yīng)用。本課題研究目的即是此。 UG/Open二次開發(fā)模塊為UG軟件的二次開發(fā)工具集，便于用戶進(jìn)行二次開發(fā)工作，利用該模塊可對(duì)UG系統(tǒng)進(jìn)行用戶化剪裁和開發(fā)，滿足用戶的開發(fā)需求。GRIP(Graphics Interactive Programming)是一種專用的圖形交互編程語言,開發(fā)者可以用GRIP編程的方法自動(dòng)實(shí)現(xiàn)在UG下進(jìn)行的絕大部分操作。UG提供了一個(gè)名叫UG/Open GRIP UG/OPENUG/OPEN GripUG/OPEN APIUG/OPEN menuseriptUG/OPENGrip UIsty專用圖形交互語言編程應(yīng)用編程接口用戶菜單定制語言用戶對(duì)話框制作工具 UG/OPEN開發(fā)程序的GRIP語言編輯器,用這個(gè)工具可以編輯、修改、編譯、,有其自身的語法結(jié)構(gòu),程序結(jié)構(gòu),內(nèi)部函數(shù),以及與其他通用語言程序相互調(diào)用的接口。GRIP命令有三種表示格式:A)陳述格式。ｂ)GPA符號(hào)格式。ｃ)EDA符號(hào)格式。例如在屬性、繪圖和尺寸標(biāo)注以及幾何體等領(lǐng)域與UG進(jìn)行交互操作時(shí),其參數(shù)可用EDA格式的命令取得。因此,GRIP語言常用于開發(fā)一些規(guī)模比較小的程序。例如, 在UG 與其他的應(yīng)用程序集成時(shí), 解決數(shù)據(jù)的采集與傳輸。總之, UG/Open GRIP 的應(yīng)用范圍一般有下列幾方面:● 同類零件編程● 特有的幾何功能● 計(jì)算和分析● 繪圖● 零件標(biāo)準(zhǔn)化● 文件管理● 數(shù)據(jù)訪問 UG/OPEN Grip語言使用GRIP, 就是應(yīng)用GRIP 語言, 建立GRIP 程序, 解決生產(chǎn)實(shí)際中經(jīng)常遇到的問題。nming)是UG內(nèi)嵌的專用圖形交互編程語言，用戶通過GRIP語言編程能夠自動(dòng)完成在UG下進(jìn)行的絕大部分操作，如實(shí)體建模、工程制圖、制造加工、系統(tǒng)參數(shù)控制、文件管理、圖形修改等”。GRIP程序同樣要經(jīng)過編譯、鏈接后，生成可執(zhí)行程序，才能運(yùn)行建立GRIP 程序通常需要四個(gè)主要步驟?？梢杂肳indows 的記事本(Notepad) 編寫, 存盤為*****.grs ；或在GRIP 高級(jí)開發(fā)環(huán)境(GRADE Grip Advanced Development Eenvironment) 中, 用1Edit 功能, 新編或修改GRIP 源程序。● 編譯GRIP 源程序在GRIP 編譯器中輸入源程序( *****.grs) ,即用GRADE 的2Compile 進(jìn)行編譯。或?qū)㈠e(cuò)誤信息輸出到指定的文件中, 供用戶查詢。如果編譯沒有錯(cuò)誤, 則生成一個(gè)新文件*****.gri, 然后進(jìn)入下一步。若連接發(fā)生錯(cuò)誤，GRADE屏幕窗口將顯示相關(guān)的錯(cuò)誤信息供使用者進(jìn)行查詢和修改；若連接成功，則在GRADE對(duì)話框中將提示信息“* * * 1 GRIP PROGRAME LINK WITHOUT ERROR”。可以通過用戶化的菜單或?qū)υ捒蛘{(diào)用，也可以通過UG的菜單項(xiàng)FileExecute UG/OpenGrip…直接運(yùn)行。法國電力公司歷經(jīng)7 年的研究顯示,有70 %～80 %的事故是由人機(jī)界面設(shè)計(jì)不良而引發(fā)的。利用這些函數(shù)編制的評(píng)價(jià)軟件可以完成人機(jī)界面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的計(jì)算及分析,而且可以保證與UG的無縫融接[4 ] ,實(shí)現(xiàn)在UG建模環(huán)境下的人機(jī)界面設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的實(shí)時(shí)交互。然后講述牛頭刨床研究設(shè)計(jì)的意義，當(dāng)今科技發(fā)展迅速，利用三維軟件二次開發(fā)對(duì)牛頭刨床進(jìn)行建模和動(dòng)態(tài)仿真，對(duì)牛頭刨床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研發(fā)有很大的幫助。最后詳細(xì)介紹了GRIP語言的使用方法。第二章 建立刨床機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型 牛頭刨床機(jī)構(gòu)各部件的作用(1)床身 床身內(nèi)部有變速機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在床身前面有垂宜導(dǎo)軌,橫梁帶動(dòng)工作臺(tái)沿垂直導(dǎo)軌升降。滑枕的下部有兩條燕尾型導(dǎo)軌,它與床身上部的水平導(dǎo)軌配合。 (3)橫梁與工作臺(tái) 校梁安裝在床身前部垂直導(dǎo)軌上。工作臺(tái)和滑板連接在一起,安裝在橫梁水平導(dǎo)軌上,轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在校梁凹框內(nèi)的橫向進(jìn)給絲杠,工作臺(tái)就沿著橫梁的水平導(dǎo)軌作橫向移動(dòng)。工作臺(tái)的上平面和兩側(cè)面均制有T形槽、v形槽和圓孔,用來固定不同形狀的工件或夾具。刀架由手柄、絲杠、刻度轉(zhuǎn)盤、夾刀座、拍板、拍板座、滑板等組成。可按加工的需要作160’的回轉(zhuǎn)。拍板10與拍板座11的凹槽相配合,用鉸鏈銷7連接。 (5)進(jìn)給機(jī)構(gòu) 進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要用來控制工作臺(tái)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小。 (7)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 主要作用是把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑枕的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。由機(jī)械原理知識(shí)首先確定各實(shí)體的長度。只有在此環(huán)境下面才能實(shí)現(xiàn)GRIP程序的編譯和鏈接，從而生成可執(zhí)行的GRIP程序。若退出GRADE程序，只需在Enter Option中輸入q或quit即可。1Edit在Enter Option中輸入1，則選擇Edit功能，然后輸入Grip程序名稱（）?？梢允褂煤蟊４?，程序名不變。若源程序編譯成功，則在GRADE中將提示信息“* * * 1 GRIP PROGRAME COMPILED WITHOUT ERROR”；若編譯失敗，則在GRADE對(duì)話框中也將提示信息“* * * 1 GRIP PROGRAME FAILED COMPILATION. IT IS* * * * * *”。若鏈接成功，則在GRADE對(duì)話框中將提示信息“* * * 1 GRIP PROGRAME LINKED WITHOUT ERROR”；若鏈接失敗，則在GRADE對(duì)話框中也將提示信息“* * * 1 GRIP PROGRAME FAILED LINKED. IT IS* * * * * *”。打開GRADE環(huán)境之后，在“DIR=”后面即為當(dāng)前目錄。若此目錄存在，則目錄改變成功；若此目錄不存在，則提示信息“* ERROR * Directory access failer：File not found”，重新輸入想改變的目錄。6send Output to [CRT]在Enter Option中輸入6，則選擇send Output to [CRT]功能,此功能用來設(shè)置編譯和鏈接過程中產(chǎn)生的信息的輸出方式。但若源程序代碼較多，編譯和鏈接信息不能和程序代碼同時(shí)出現(xiàn)在GRADE界面下顯示，因此當(dāng)編譯或鏈接出現(xiàn)問題時(shí)，對(duì)于錯(cuò)誤信息在程序相應(yīng)位置的查詢帶來很大的界面。在Enter Option中輸入6之后，此界面中有四個(gè)選項(xiàng)： GRADE編譯窗口1 SCREENCRT2 LINK PRINTERLP3 FILE4 SUPPRESS OUTPUTNULL本課題只需掌握1,3。選擇3之后，鍵入輸出文件的文件名（），確認(rèn)之后再按回車鍵。通常情況下，一個(gè)GRIP應(yīng)用源程序由以下五個(gè)部分組成。GRIP變量的類型有三種：entity（聲明實(shí)體變量），string（聲明字符串變量），number（聲明數(shù)字變量）(2)變量的初始化變量初始化一般針對(duì)字符串變量和數(shù)字變量進(jìn)行賦值。當(dāng)程序中要選擇多個(gè)實(shí)體，或必須傳遞某個(gè)參數(shù)，或選擇某個(gè)選項(xiàng)時(shí)，GRIP程序只需調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)即可，而不必花費(fèi)大量的時(shí)間用于交互界面的制作。 初始設(shè)置打開GRADE在Enter Option后輸入4，更改當(dāng)前目錄，繼續(xù)輸入D：，將當(dāng)前目錄設(shè)置為D盤，此時(shí)默認(rèn)的存盤為D盤。此時(shí)即在此記事本內(nèi)進(jìn)行源代碼的編寫，e存在D盤中。2．建立初始界面利用choose和param函數(shù)建立初始界面，源代碼如下：l05:choose/39。,39。,39。,$ 39。,39。,respjump/l05:,trm:,l05:,l05:,l05:,l10:,respl10:param/39。,39。,m1,39。,m2,39。,m3,$ 39。,m4,resp jump/l20:3．實(shí)體建模注意到上一步的jump/l20: 即是跳轉(zhuǎn)到下面的實(shí)體建模部分，首先定義已知的參數(shù)和未知參數(shù)的數(shù)量關(guān)系，源代碼如下：l20:a1=180*(m41)/(m4+1)b1=m2*sinf(a1/2)d1=atanf(b1/m2)c1=(m3)/sinf(d1)有了如上的關(guān)系式，下面開始實(shí)體的建模：1 以坐標(biāo)原點(diǎn)為起始點(diǎn)，在ZX平面內(nèi)，Y軸朝內(nèi)，首先建立實(shí)體的底座以及和曲柄鏈接部分：obj(1)=solcyl/origin,0,0,height,diamtr,1,axis,0,1,0obj(2)=solcyl/origin,0,0,height,diamtr,axis,0,1,0 機(jī)架obj(3)=solcon/origin,0,0,height,diamtr,obj(1) obj(2)為鏈接件（沿Y軸正向建立），obj(3)為錐形臺(tái)2 建立曲柄obj(4)=solcyl/origin,0,0,0,height,b1,diamtr,1,axis,1,0,0從坐標(biāo)原點(diǎn)開始朝X軸正向建立 曲柄模型3 同第一步，在原點(diǎn)以下m2處建立底座：obj(5)=solcyl/origin,0,m2,height,diamtr,1,axis,0,1,0obj(6)=solcyl/origin,0,m2,height,diamtr,axis,0,1,0obj(7)=solcon/origin,0,0,(m2+),height,diamtr,obj(5) obj(6) obj(7)，和第一步對(duì)應(yīng)的部分大小一樣 底部機(jī)架4 建立CD桿obj(8)=solcyl/origin,0,0,m2,height,c1,diamtr,1,axis,sinf(d1),0,cosf(d1) CD桿模型5 建立滑塊B以及滑塊和曲柄的鏈接部分obj(9)=solcyl/origin,b1,0,height,diamtr,1,axis,0,1,0obj(10)=solcyl/origin,b1,0,height,diamtr,axis,0,1,0obj(11)=solblk/origin,3,size,3,6mat7(1..12)=matrix/zxrot,d1obj(12)=transf/mat7,obj(11)mat8(1..12)=matrix/transl,b1,0,0obj(13)=transf/mat8,obj(12)delete/obj(11),obj(12)其中obj(9) obj(10)仍然是鏈接部件，建立滑塊B的時(shí)候，首先在原點(diǎn)建立一個(gè)長寬高3，6的長方體，然后讓其繞Y軸正向旋轉(zhuǎn)d1度產(chǎn)生obj(12)，接著讓obj(12)沿X軸正向平移b1的長度，同時(shí)刪除掉完成滑塊的建立obj(11),obj(12)，完成滑塊的建立： 滑塊B模型6 建立滑塊D以及鏈接部分滑塊D部分的X坐標(biāo)為c1*sinf(d1)，Z坐標(biāo)為c1*cosf(d1)m2obj(14)=solcyl/origin,c1*sinf(d1),c1*cosf(d1)m2,$ height,diamtr,1,axis,0,1,0obj(15)=solcyl/origin,c1*sinf(d1),c1*cosf(d1)m2,$