凹槽凸轮的快速建模与变步长数控加工-重庆理工大学学报.PDF

第２９卷　第１１期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１５年１１月 Ｖｏｌ．２９　　Ｎｏ．１１ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏｖ．２０１５  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１５．１１．０１２ 凹槽凸轮的快速建模与变步长数控加工 吴新良 （厦门理工学院现代工程训练中心，厦门　３６１０２４） 摘　　　要：基于解析法设计了盘形凹槽凸轮，并用Ｍａｔｌａｂ进行相关计算输出凸轮轮廓点，给出 了具体编程实现。将凸轮轮廓点作为ＣＡＤ样条曲线的控制点进行凸轮轮廓线的快速建模，建 模过程直观且容易实现。最后采用变步长直线插补凸轮非圆轮廓线进行数控加工，提高了加工 效率。该方法为盘形凸轮的建模和数控加工提供了参考。 关　键　词：凹槽凸轮 ；建模；数控加工；刀具路径 中图分类号：ＴＨ１６４　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１５）１１－００７３－０５ ＦａｓｔＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＶａｒｉａｂｌｅＳｔｅｐＳｉｚｅＴｏｏｔｐａｔｈＣＮＣ ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆＣｏｎｃａｖｅＣａｍ ＷＵＸｉｎｌｉａｎｇ （ＭｏｒｄｅｒｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒｏｏｖｅｃａｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔａｉｌＭＡＴＬＡＢｐｒｏ ｇｒａｍｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅａｎｄｏｕｔｐｕｔｃａｍｓｈａｒｐｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｕｓｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｒｅａｌｉ ｚａｔｉｏｎｗａｓｇｉｖｅｎ．ＴｈｅｓｈａｒｐｃｕｒｖｅｏｆｃａｍｗａｓｂｕｉｌｔｕｐｒａｐｉｄｌｙｂｙｔｒｅａｔｉｎｇＣＡＭｃｏｎｔｏｕｒｐｏｉｎｔａｓｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｏｆＣＡＤ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｉｎｔｕｉｔｉｖｅａｎｄｅａｓｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｎｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅ ｓｔｅｐｓｉｚｅｌｉｎｅａｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｈａｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｃａｍｃｏｎｔｏｕｒｌｉｎｅｆｏｒｃｏｍｐｕｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃｃｏｎｔｒｏｌｍａ ｃｈｉｎｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃａｍ，ａｎｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏ ｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＣＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｆｃａｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃａｖｅｃａｍ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｉｎｇ；ｔｏｏｌｐａｔｈ 　　凸轮机构可实现各种复杂的运动要求，且结 ＣＡＤ绘制样条曲线的便利性，快速进行凸轮的数 构紧凑，因而广泛应用于各种自动机械、仪器和操 字化建模，并利用变步长直线快速插补对凸轮非 纵控制装置。在凸轮机构中又以盘形凸轮应用较 圆轮廓进行加工。该方案在满足精度要求的情况 多，因此相关建模和数控加工得到了广泛的重 下具有程序段少、加工效率高、容易实现等特点。 视［１－４］。本文利用 Ｍａｔｌａｂ强大的计算能力，结合 　　收稿日期：２０１５－０９－０９ 基金项目：福建省教育厅科技项目（ＪＢ１３１５８） 作者简介：吴新良（１９８１—），男，福建仙游人，硕士，实验师，主要从事数字化设计与制造研究。 引用格式：吴新良．凹槽凸轮的快速建模与变步长数控加工［Ｊ］．重庆理工大学学报