對(duì)遞紙系統(tǒng)的每一個(gè)循環(huán)來(lái)說(shuō)，除了遞紙吸嘴的送紙和返回以外，其余的時(shí)間都可以用來(lái)進(jìn)行紙張的定位。很明顯，改進(jìn)以后，紙張定位時(shí)間即使是在提速的情況下，也要比原機(jī)構(gòu)在低速情況下還要長(zhǎng)一些。

　　在明確設(shè)計(jì)方案以后，根據(jù)模切機(jī)的工藝要求，進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型，通過(guò)分析比較確定了以凸輪——連桿機(jī)構(gòu)為初步的設(shè)計(jì)方案。選擇修正梯形加速度規(guī)律為從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定機(jī)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，采用SOLIDWORKS軟件實(shí)體建模。因?yàn)槠�幅的關(guān)系，這里就不一一介紹推算的依據(jù)，以及詳細(xì)的過(guò)程了。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法，求出理論模型是比較容易實(shí)現(xiàn)的。

　　現(xiàn)在問(wèn)題的關(guān)鍵是，對(duì)于設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，能否滿足要求？不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，不需要急著去車(chē)間根據(jù)圖紙加工零件，而是采用新的方法，即利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，來(lái)檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)出來(lái)的樣品，是否滿足使用的需要。在這里，我們需要使用ADAMS軟件。ADAMS軟件是美國(guó)MDI公司開(kāi)發(fā)的一種機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件，可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能，運(yùn)動(dòng)范圍，碰撞檢測(cè)，峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。它使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)、創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，對(duì)虛擬樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。

　　在ADAMS的界面下，可以直接進(jìn)行幾何建模，ADAMS有豐富的幾何建模工具集。如果運(yùn)用其它的專用建模工具，在建立模型以后再導(dǎo)入到ADAMS，要方便得多。因此，我們把設(shè)計(jì)圖紙由SOLIDWORKS建模以后，導(dǎo)入到ADAMS，并依次完成下面的工作，就可以用ADAMS進(jìn)行模擬和檢驗(yàn)了。

　　①添加約束，比如鉸接副，圓柱副等等；
　　②設(shè)定機(jī)構(gòu)的物理性質(zhì)，比如材料等；
　　③進(jìn)行仿真計(jì)算分析，設(shè)定輸出方式等。

　　把新設(shè)計(jì)的模切機(jī)遞紙牙機(jī)構(gòu)導(dǎo)入到ADAMS后，根據(jù)ADAMS進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和彈性動(dòng)力學(xué)分析，直接獲取所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際性能。這里以機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)分析過(guò)程為例，說(shuō)明具體應(yīng)用的方法。

　　模切機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)器速度不斷提高，而機(jī)器重量趨于減輕。因此，在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮到隨著機(jī)器重量的減輕，構(gòu)件的柔度加大，柔性構(gòu)件在外力和慣性力作用下就會(huì)產(chǎn)生變形，從而會(huì)使機(jī)構(gòu)真實(shí)的運(yùn)動(dòng)與預(yù)期的運(yùn)動(dòng)間產(chǎn)生誤差。而隨著速度的提高，慣性力急劇增大，這一問(wèn)題也就越突出。所以，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的新機(jī)構(gòu)進(jìn)行彈性動(dòng)力學(xué)分析，以檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在高速情況下是否能滿足精度要求。

　　第一步：考慮到連桿受力比較大，也是連接機(jī)構(gòu)上下兩部分的重要零件，它的柔性變化對(duì)機(jī)構(gòu)的精度會(huì)有很大的影響，因此考慮把連桿柔性體化（機(jī)器轉(zhuǎn)速選定為9000轉(zhuǎn)/小時(shí)）。

　　第二步：把柔性體裝入機(jī)構(gòu)，代替原來(lái)的剛性體零件，其它部分保持不變，重新進(jìn)行裝配，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，輸出遞紙牙的位移曲線。

　　第三步：和替換前的遞紙牙的位移曲線進(jìn)行比較運(yùn)算，把兩者隨時(shí)間的差異變化曲線輸出來(lái)。

　　從結(jié)果可以看出，即使是在高速的情況下（9000轉(zhuǎn)/小時(shí)），機(jī)構(gòu)的誤差也在很小的范圍，最大為0.01mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)器0.10mm誤差的要求，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　如上所述，本文對(duì)印刷機(jī)械中的模切機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)出理論數(shù)據(jù)后，沒(méi)有按照傳統(tǒng)的方法去試制樣品，而是采用了基于虛擬樣機(jī)分析軟件ADAMS，來(lái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和彈性動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。這樣，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，縮短了設(shè)計(jì)周期，對(duì)印刷機(jī)械的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了極大的便捷。因此，在印刷機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，熟練掌握虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用是新技術(shù)對(duì)廣大工程師的迫切要求。


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