摆动从动件圆柱凸轮CAD_CAM_CNC的研究.pdf

在现代机械设计与制造领域，凸轮机构作为一种能够将旋转运动转换为特定直线运动或摆动运动的机构，在自动化机械和精密机械中扮演着重要角色。摆动从动件圆柱凸轮因其轮廓曲线的复杂性，以及在设计与制造过程中的精确度和效率要求，一直是工程技术人员关注的焦点。 凸轮机构设计传统的图解法、直角坐标解析法等，依赖于设计者大量的理论知识和实践经验，但这种方法存在效率低、准确性较差的问题，设计过程中需要经过多次的“设计—评价—修改”循环。随着CAD（计算机辅助设计）技术的发展，这种传统设计方法逐渐被基于计算机技术的设计方法所取代。 CAD技术的应用使得凸轮机构的设计不再受制于复杂的数学计算和反复的试错过程，而是可以通过三维建模软件直观、高效地完成。CAM（计算机辅助制造）技术的发展，尤其是CNC（计算机数控）技术的进步，为圆柱凸轮的精确加工提供了有力的技术支持。通过CAD/CAM/CNC技术的集成，可以实现从设计到加工的无缝对接，显著提高圆柱凸轮的设计和制造效率。 在研究中，作者刘爽以摆动滚子从动件圆柱凸轮作为研究对象，通过VB软件实现了轮廓曲线的参数化设计。利用VB软件中的图形控件和坐标系，作者将轮廓曲线以直角坐标形式表示，并通过pset函数输出相应点的坐标，从而实现了轮廓曲线的绘制。通过改变设计参数如升程角度、远休止角度、回程角度、摆杆长度和基底高度等，可获得不同的轮廓曲线形状。这种方法不仅提高了设计效率，还为后续的CAM集成和CNC加工创造了条件。 文章中还提到了对于凸轮轮廓曲线的具体数学几何关系的描述，例如摆角与转角满足正弦函数关系，从而确定了z坐标和y坐标的具体计算方法。使用VB软件中的控件，如Command1命令按钮用于生成轮廓曲线，Command2用于退出设计界面，Command3用于显示数控代码，最终可以在VB软件中完成从设计到数控代码生成的整个过程。 文章中还指出了圆柱凸轮加工中的一些关键问题，比如凸轮凹槽宽度必须与滚子直径相匹配。这要求在设计和加工过程中都必须保证高精度，否则会影响整个机构的性能和可靠性。 此外，文章还提到了凸轮的三维参数化设计问题，指出虽然国内已经有很多企业采用了CAD/CAM进行凸轮的设计与加工编程，但在三维参数化设计和模型与CAM集成方面仍有问题需要解决。因此，研究如何解决这些问题，不仅对提高凸轮设计和加工精度有重要意义，也对提升整个制造流程的效率至关重要。 摆动从动件圆柱凸轮CAD/CAM/CNC的研究，涉及了CAD技术应用、建模分析、参数化设计、数控编程及集成制造等多个方面。这些技术的综合应用不仅能够提高圆柱凸轮设计的效率和精度，还能够为相关企业的自动化制造提供技术支持和理论依据。