49.空间凸轮轮廓的测量程序设计及应用.PDF

49. 空间凸轮轮廓的测量程序设计及应用 李存华，薛卫 (云南玉溪红塔烟草集团有限责任公司653100) 摘要：本文介绍用坐标测量机基于等分度测量法通过编程实现空间圆柱凸轮轮廓的自动测量，完成其测量在CAD/CAM中的 逆向工程，简述其制造和质量控制方法。 关键词：等分度测量法，等距曲线，实际轮廓，TUTOR，DEAPPL，测量矢量，CAD/CAM，逆向工程 Application and Designing of the Programming for Spatial Cam Profile Li Cunhua ，Xue Wei Hongta Tobacco(Group)Co.,Ltd,Yuxi,Yunnan Province Abstract: In the article, it is introduced that the designed program based on the equivalent graduate measurement in CMM shall be used in the automatic measuring of the spatial cylindrical cam profile, The cam profile creased in CAD/CAM shall be discussed, The measuring reserving engineering will be complicated, and then, to analyze the principle of manufacture and inspection. Key Words: Equivalent Graduate Measurement， Equidistant Curve ，Cam Profile，TUTOR FOR WINDOWS，DEAPPL ， CAD/CAM ，Measuring Vector ，Reverse Engineering . １、 引言 设计出凸轮的轮廓曲线,就可以得到各种预期的运动规律,且结构紧凑,正是凸轮机构这一优点,在各 种自动化机械、仪器仪表及自动控制装置中得到广泛应用。拥有大量高度自动化设备的红塔集团，如在 高速包装机和卷烟机上，都可以看到各种不同类型的凸轮机构，其中最难测绘和制造的应算空间圆柱凸 轮，如 GDX1包装机上的凸轮零件 0X9674、0X9196、0X7400、0X7531 及2XKDA4（GD 公司件号）等，都是 卷包机上的核心零件，每个进口价值数以万元计，每个的测绘和制造工艺不尽相同。 卷烟的高速包装功能主要通过空间圆柱凸轮分度机构在高速运动中实现，因此，高速卷烟包装技术 的发展与凸轮设计水平和加工技术密切联系，空间圆柱凸轮作为关键零件在高速卷烟包装机分度机构中 所起的重要作用，用其它机械机构难于完成。由于凸轮的轮廓与推杆（滚子）之间为点接触或线接触， 故易于磨损和报废，对制造该类零件，提出的技术要求也多，如测绘精度、检验分析、材料性能、加工 精度等。所以，作为高副机构零件的空间圆柱凸轮，其复杂的曲线面测绘和制造成了技术难点，本文以 空间圆柱凸轮 2XKDA4 为例，重点介绍其凸轮轮廓轨迹面的三坐标测量法。 ２、 空间圆柱凸轮的实际轮廓面 如图１述，空间圆柱凸轮 2XKDA4 以ω角速度转动，两个滚子在 A、B 曲面上带动推杆在 V 方向上作 往复的推程运动，其中，两个滚子间的中心距和运动方向固定，推杆的运动规律和曲线面的属性密切联 系，它们之间存在的规律在设计中已经确定。 在机械原理中，称滚子中心的运动曲线轨迹为理论轮廓线，与滚子直接接触的凸轮廓线为实际轮廓 线，在机械设计和技术要求中，最关注的是理论轮廓线，在机械制造和计量检验中，最直接涉及的是实 际轮廓面。理论上，实际轮廓面上的任何一点至理论轮廓面的法线距离均等于该滚子的半径，因此，空 间圆柱凸轮的理论轮廓和实际轮廓互为等距曲线面。 由于 A、B 曲线面是工作面，C、D 曲线面为非工作面，完成了 A、B 曲线面的测试和建模设计后，C、 D 曲线面可以在 CAD/CAM中按求等距曲线面或通过类似的测试方法完成。