利用solidworks进行凸轮廓线设计方案论文[].docVIP

引 言 在各种机械，特别是自动机和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，凸轮（cam）是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，凸轮的最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以是推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑，凸轮机构不可能被数控、电控等装置完全代替。 凸轮机构兼有传动、导向及控制机构的各种功能。凸轮机构用作传动机构时，可以产生复杂的运动规律，包括变速范围较大的非等速运动，乃至暂时停留或各种步进运动。凸轮机构也适用于导向机构，使工作机构产生复杂的运动轨迹。当凸轮机构用作控制机构时，可以控制执行机构的自动工作循环或作为函数发生器。凸轮机构作为机械式运动 传递与信息储存的基本元件时，具有构件数少和空间体积小等固有特点。由于以上功能，以凸轮为核心，已发展出成千上万种高效、小型、精密、价廉的机械，例如内燃机配气系统、自动包装机、自动成型机、自动装配机、自动机床、纺织机械、农业机械、印刷机械、自动办公设备、自动售货机、电子元件的自动加工机械、服装加工机械掣 现代机械日益向高速发展，凸轮机构的运动速度也愈来愈高，因此，高速凸轮的设计及其动力学问题的研究已引起普遍重视，并已提出了许多适于在高速条件下采用的运动规律以及一些新型的凸轮机构。另一方面，随着计算机的发展，凸轮机构的计算机辅助设计和制造已获得普遍的应用，从而提高了设计和加工的速度和质量，这也为凸轮机构的更广泛应用创造了条件。 第一章 SolidWorks的发展和荣誉 　　 CAD 软件中，SolidWorks 软件以其功能强大、操作简捷成为众多设计人员的首选软件。但是 SolidWorks 软件不具有函数生成自由曲线的功能，要在 SolidWorks 中绘制凸轮模型，可以使用已有的 SolidWorks 插件 ToolBox 所生成的凸轮轮廓线，但该曲线却不是连续光滑曲线，若运用到高速重载场合，将会产生较大的噪声和冲击，因此不具有实用性及广泛性。若要得到满足要求的凸轮，就需要重新计算设计曲线轮廓。一般的轮廓曲线都可以用函数进行描述，若已知曲线函数，可利用具有强大数据计算处理能力 MatLab 编程生成数据点。将所得数据点导入 SolidWorks，生成连续凸轮曲线，由此得到平面凸轮模型 第一节 计算机辅助设计CAD技术 CAD/CAM技术是随信息技术的发展而形成的一枚新技术，它的应用和发展引起了社会和生产的巨大变革，因此CAD/CAM技术被视为20世纪最杰出的工程成就之一。目前CAD/CAM技术广泛应用于机械、电子、航空、航天、汽车、传播、纺织、轻工业及建筑等各个领域，它的应用水平已成为衡量一个国家技术水平的重要标志。 计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD）是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中以计算机为工具，辅助人类完成产品的设计、分析、绘图等工作，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。一般认为CAD系统的功能包括：概念设计结构设计装配设计复杂曲面设计工程图样设计工程分析真实感及渲染数据交换接口等。 CAD具有如下特点：方案型的CAD软件，辅助设计人员进行多方案的比较优化，并进行结构方案的经济性和风险分析；智能型的CAD软件，利用存储在计算机内的巨大知识，经验库进行各种设计方案的自动比较、优选、最佳决策，从而获得工程的最大效益；异地协同设计，部分发达国家利用网络开展协同设计及过程建设，目前已经取得了很多成功的经验，且把这一信息技术应用作为振兴建筑业，塑造顶尖建筑公司的重要举措。 CAD设计的关键技术包括： 案设计技术。原理方案设计是概念设计过程的第一步原理方案的创新是实现产品创新的关键。当前计算机辅助原理方案设计的研究，主要体现在基于设计目标得原理方案求解和基于知识的原理方案设计专家系统等方法与技术。 概念设计建模技术。建模技术是计算机辅助建模概念设计的核心技术，主要是概念设计的方法性和过程性出发，研究面向概念设计产品模型和过程模型的建立方法，研究面向产品级和全生命周期的概念设计建模技术。近年来，许多学者从过程设计方法学中概念设计的定位出发，提出层次概念模型、基于广义特征的概念模型、工程设计概念模型、基于功率键图的概念设计建模方法与技术；从产品设计学的角度，将概念产品设计过程视为一个特征的演化过程，提出支持变量特征和概念设计为标志的各类产品模型，基于特征关联语义的模型、基于变动特征的模型、信息基因模型、生成型特征设计模型等建模方法。这些模型中的特征概念在继承原有特征性质和属性操作的基础上，增加了语义性、变动性、置换性和变动性等新特点，以适应概念设计过程中对象的抽象、模糊性和继承性。它们支持的设计模式更加符合产品的实际设计过程，在一定程度上体现了概念设计中的特征演化过程。 设计创新技术。设