圆柱凸轮机构中凸轮凹槽轮廓线反求设计

针对采用传统的设计方法设计凸轮轮廓曲线存在曲线形状不准确、设计计算繁琐、产品设计周期长等缺点,介绍了集cad/cae/cam于一体的三维参数化软件ugnx在设计复杂圆柱凸轮轮廓曲线中的运用。

凸轮机构是一种广泛应用于各种机械和控制装置中的高副机构,只要能正确设计出凸轮的轮廓曲线,就可以通过凸轮机构实现各种复杂的预定的运动规律。针对传统凸轮轮廓曲线设计方法的缺陷和不足,本文介绍了集cad/cae/cam于一体的三维参数化软件ugnx在设计复杂圆柱凸轮轮廓曲线中的应用,为优化凸轮轮廓曲线设计方法提供了一定的参考依据。

介绍用三坐标测量机基于等分度测量法完成圆柱凸轮轮廓轨迹的自动测量及程序设计,讨论其实际轮廓面在cad/cam中的生成,分析其制造和质量控制方法。

根据从动件的几种基本运动规律,探讨了直动从动件圆柱凸轮机构的压力角计算,确定了最大压力角的大小及其位置。

第28卷第5期 2011年5月 机械设计 journalofmachinedesign vol．28no．5 may2011 基于逆向工程技术圆柱凸轮机构的cad/cam * 蒋萌，葛正浩，屈毅，李艳妮 （陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021） 摘要：介绍了圆柱凸轮机构逆向设计与制造的流程和方法。利用三坐标测量机和pro/e软件为平台实现辅助设计， 以microsoftvisualc++6．0为开发工具，基于windows平台编制了圆柱凸轮机构设计与制造软件，实现了圆柱凸轮机 构的循环图和轮廓设计，并可进行压力角及曲率半径的快速校核和凸轮的运动仿真，生成了直接用于数控机床的刀具 nc加工代码，实现了圆柱凸轮机构设计制造一体化。此cad/cam系统不仅可用于圆柱凸轮机构的反求设计，亦可简 单

阐述了运用pro/e软件设计凸轮轮廓曲线的参数化设计方法,将常用的运动规律分析方法与三维软件的参数化造型设计相结合,为一般圆柱凸轮的参数化设计提供了一个可靠的设计方法,对凸轮机构的改型设计及参照设计提出了可供借签的案例。

1 一、填空题 [1]___________________________决定了从动杆的运动规律。 [2]凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________，机构传动性能愈好。 [3]凸轮机构是由___________________、____________________、____________________ 三个基本构件组成的。 [4]凸轮机构中的压力角是指__________________________________________间的夹角。 [5]凸轮机构常用的从动件运动规律有_______________________________， ________________________________________，______________________________

大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：4—b） 班级：机制02班 学号：2010012407（8） 同组人员：杭程光高源 完成日期：2011-11-15 凸轮机构大作业题目 利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形凸轮机构（推杆的移 动副导路位于凸轮盘回转中心的右侧）或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设 计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1两种凸轮机构的从动件运动规律 直动推杆组题号摆动推杆组题号推程运动规律回程运动规律 1—a，1—b，1—c6—a，6—b，6—c等加速等减速运动正弦加速度运动 2—a，2—b，2—c7—a，7—b，7—c余弦加速度运动五次多项式运动 3—a，3—b，3—c8—a，8—b，8—c五次多项式运动等加速等减速运动 4—a，4—b，4—c9—a，9—b，9—c

介绍了滚筒旋转式递纸机构反求设计时凸轮廓线修正的数据分析方法。由测绘所得的凸轮实际廓线的离散数据,推导出凸轮理论廓线值,应用数值分析方法计算出凸轮从动件的角位移及类加速度。将类加速度与期望类加速度值进行比较,得出类加速度误差,进而求得凸轮角位移误差。通过剔除角位移误差,对凸轮理论廓线进行修正,进而推导出所需的凸轮实际廓线值。误差修正后的凸轮廓线更接近原始设计。

针对凸轮轮廓线目前在设计和应用中存在的不足,提出用五次bézier形式的ph曲线设计对心直动滚子圆盘凸轮理论廓线,使凸轮从动件的运动速度和加速度光滑连续,且在推程、回程的起点、终点处的速度和加速度皆为零,从而极大地改善了从动件的运动特性和动力特性,并且由所得的理论廓线可精确、方便地获得凸轮的实际廓线和数控加工系统中刀具运动轨迹曲线.

基于一次产品成功fpc(firstproductcorrect)的原理,研究了凸轮公差优化分配的数学模型及其公差优化设计算法,开发了一套凸轮机构公差优化设计的软件,并进行了实例分析计算;结果表明,该方法保证了凸轮机构公差设计一次达到最优,从而实现了一次产品成功

大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：7-abc） 班级______________________ 学号______________________ 姓名______________________ 成绩______________________ 同组者______________________ 完成日期2010年12月日 1 目录 凸轮机构设计...................................................................................................................................3 1.题目及原始数据............................................................

在autocad中设计凸轮轮廓曲线通常比较繁锁,且绘图精度不高.将autocad与excel、autolisp、c语言、mastercam等软件结合,能够快速而精确地生成凸轮轮廓曲线,极大地提高了设计精度和效率,并有效地保证了加工质量.

文章建立了凸轮廓线的极径值序列灰关联模型,通过分析凸轮廓线的轮廓度来评价被测凸轮的合格性。设计了非接触式凸轮廓线检测系统,能够检测凸轮的极径值,并根据灰关联模型的评定结果自动分拣合格凸轮。对汽车制动系上的某型凸轮进行测试实验,实验结果表明,基于灰关联模型的凸轮廓线检测系统的合格性评估误差在[0.02,0.05]之间,合格性评估的标准差为0.084,文中设计的检测系统的精度是传统方法的5倍以上。基于灰关联模型的凸轮廓线检测系统更适合于凸轮的批量检测和精细生产。

计算机辅助设计/制造技术的发展,促进了零件曲面测量技术的发展,曲面测量的完成通常依靠三坐标测量机.本文结合对非等价铣削圆柱凸轮廓面误差分析的研究,从pro/e3d建模、三坐标测量机试件坐标系的建立、测头补偿等关键问题,基于pro/e几何模型对圆柱凸轮廓面进行实际测量.

在圆柱壳体上切割大直径偏心圆孔和变角度坡口一直是机械加工中的一个难题。因此,研究一种结构简单、价格低廉、精度及自动化程度都比较高,可以完成直径大于1.2m的相贯线曲线切割的火焰切割机具有十分重要的意义。在研究国内外类似设备及技术的基础上,提出一种新的圆柱面大直径孔火焰切割机的设计方案。利用作图法完成了切割机垂直升降机构中的凸轮轮廓的设计,为圆柱面大直径孔火焰切割机凸轮轮廓设计提出了参考。

针对新型立式六缸钻井泵中的圆柱偏心凸轮机构,进行了活塞运动规律的研究,设计了动力端凸轮机构,分析了偏心凸轮对排量不均度的影响,运用软件绘制偏心凸轮的轮廓线。研究结果对六缸钻井泵的圆柱偏心凸轮的设计、制造提供了理论依据。

应用文献[1]所述结论,本文推导出直动从动件圆锥凸轮机构压力角和凸轮廓面主曲率的解析表达式

介绍了光学连续变焦物镜的工作原理以及光路计算过程。对绘图法设计凸轮轮廓产生误差的原因进行了简单分析。利用pro/e设计软件,对凸轮零件轮廓进行了三维详细设计,准确还原了连续变焦光学系统中变倍组和补偿组透镜的运动规律,提高了凸轮轮廓的设计精度。

运用极坐标矢量法对一种偏心旋转—摆动式凸轮机构的凸轮轮廓曲线进行了设计计算。首先,将机构中的构件用极坐标矢量来表示;然后,根据凸轮机构的矢量图,由从动件的运动规律逐步推导出凸轮从动滚子的运动规律;最后,由从动滚子的运动规律求解出凸轮的实际轮廓。这种方法具有计算精确的特点,能够完成具有复杂运动从动件的凸轮机构的设计。

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针对盘形凸轮廓线设计工作量大和设计精度较低的问题,以从动件的等速运动、等加速等减速运动、简谐运动、摆线运动的位移表达式出发,提出用极坐标矢量解析法设计平底从动件盘形凸轮廓线,并且利用该方法推导出了盘形凸轮廓线方程.