机械毕业设计1157牛头刨床六杆机构运动分析程序设计

摘要

在工程技术领域，经常会遇到一些需要反复操作，重复性很高的工作，如果能有一个供反复操作且操作简单的专用工具，图形用户界面就是最好的选择。如在本设计中对于牛头刨床平面六杆机构来说，为了保证结构参数与运动参数不同的牛头刨床的运动特性，即刨刀在切削过程中接近于等速运动从而保证加工质量和延长刀具寿命，以及刀具的急回性能从而提高生产率，这样的问题如果能够通过设计一个模型平台，之后只需改变参量就可以解决预期的问题，这将大大的提高设计效率。本设计中正是通过建立牛头刨床六杆机构的数学模型，然后用MA TLAB程序设计出一个友好的人机交互的图形界面，并将数学模型参数化，使用户只需改变牛头刨床的参数就可以方便的实现运动分析和运动仿真，用户可以形象直观地观察到牛头刨床的运动轨迹、速度变化及加速度变化规律。

关键词：牛头刨床六杆机构MA TLAB 运动仿真程序开发

Abstract

In the engineering area, often repeatedly encountered some operational needs, repetitive highly, and if the operation can be repeated for a simple operation and dedicated tool graphical user interface is the best choice. As in the planer graphic design for six pole bodies, and campaigns to ensure the structural parameters of different parameters planer movement characteristics, planning tool in the process of cutting close to equal campaign to ensure processing quality and extended life cutlery and cutlery rush back to the performance enhancing productivity, If such issues can be adopted to design a model platform parameter can be changed only after the expected settlement, which will greatly enhance the efficiency of the design. It is through the establishment of this design planer six pole bodies mathematical model, and then use MATLAB to devise procedures of a friendly aircraft in the world graphics interface, and mathematical models of the parameters, so that users only need to change the parameters planer can facilitate the realization of movement analysis and sports simulation, Users can visual image observed in planer movement trajectories, speed changes and acceleration changes.

Keywords：Planer 6 pole bodies MATLAB Campaign simulation Procedure development.

目录

1 绪论 (4)

2牛头刨床六杆机构运动分析程序设计

2.1 MA TLAB介绍 (5)

2.2 MA TLAB的特点 (6)

2.3 用MA TLAB处理工程问题优缺点 (7)

3牛头刨床运动分析的模型

3.1 基本概念与原理 (9)

3.2 牛头刨床六杆机构的数学模型 (9)

4 图形用户界面GUI

4.1界面设计的原则 (13)

4.2 功能要求 (16)

4.3界面结构设计 (17)

4.4 程序框图的设计 (19)

5运动仿真程序界面设计与编程实现

5.1 句柄图形体系 (21)

5.1.1 图形对象、对象句柄和句柄图形树结构 (22)

5.1.2 对象属性 (23)

5.1.3 对象句柄的获取方法 (23)

5.1.4 对象句柄的获取和设置 (25)

5.2 主界面参数含义 (27)

5.3 界面制作步骤 (27)

6总结 (49)

7致谢 (50)

8参考书目 (51)

9附录程序源代码 (52)

1 绪论

1.1本课题的意义

机构运动分析是不考虑引起机构运动的外力的影响，而仅从几何角度出发，根据已知的原动件的运动规律（通常假设为匀速运动），确定机构其它构件上各点的位移、速度、加速度，或构件的角位移、角速度、角加速度等运动参数。无论是分析研究现有机械的工作性能，还是优化综合新机械，机构运动分析都是十分重要的。

通过对机构的位移和轨迹分析，可以考察某构件能否实现预定的位置、构件上某点能否实现预定的轨迹要求，可以确定从动件的行程或所需的运动空间，据此判断运动中是否发生碰撞干涉或确定机构的外形轮廓尺寸。

通过速度和加速度分析可以了解机构从动件的速度、加速度的变化规律能否达到工作要求。

而在本设计课题中通过对机构的加速度和速度分析，就可以在设计牛头刨床的导杆机构时保证刨刀在切削过程中接近于等速运动，从而保证加工质量和延长刀具寿命；此外还保证了刀具的急回性能，从而提高了生产率。

1.2 六杆机构的研究现状：

以机电一体化为核心的现代机械系统不断创新，推动着现代机构学不断发展。平面连杆机构运动综合在工程应用中有重要的意义，一直为机构学领域的经典课题之一。较早时人们主要用几何图解法，但是其求解精度和适用范围都受到了极大的限制。随着计算机技术的发展，在轨迹综合中引入了计算机，并开始出现代数法和优化法，把机构学问题转化为数学问题。

1.3本课题的目的

本课题的目的是通过编制MATLAB程序，从而设计出一个用户界面，用户可以通过对界面上面参数的操作而实现对牛头刨床运动分析和运动仿真，以此观察牛头刨床的运动特性是否合乎要求。