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基于 CAXA 的盘类凸轮 CAD/CAM 应用 - 机械制造论文
基于 CAXA 的盘类凸轮 CAD/CAM 应用
撰文/ 江苏省盐城市教育科学研究院 解太林
传统的盘形凸轮廓形绘制主要有图解法和解析法,加工方法有手工画线
加工和数控铣削加工,大批量生产亦可采用仿形铣。图解法直观、简单,但是手
工作图选取的等分数有限、 精度差。 以此为基础的手工画线加工的精度和加工表
面精度都比较低。 解析法设计虽然解决了凸轮精度问题, 但要得到完整的凸轮轮
廓曲线就要编制复杂的程序。因此它的应用也就受到了很大的限制。利用 CAD
软件的强大作图功能, 可以十分方便地进行凸轮的廓形设计, 精度好效率高。 本
文介绍了利用 CAXA 系列 CAD/CAM 软件进行余弦盘形凸轮的绘制、编程与
模拟加工。
一、建立数学模型
以图 1 余弦盘形凸轮为例,由图 2 凸轮曲线图可知,凸轮曲线由四段
曲线组成, A 段为 R42 圆弧, B 段为升程余弦曲线, C 段为 R52 圆弧, D 段
为降程余弦曲线。余弦曲线的通用公式 s=h[1-cos( πδ/ δ%*p%*p0%*b)]/2 ,其
中 s 为推程, h 为总推程, t 为升程角, t0 为总升程角。由图 1 所示,由图可
知凸轮的基圆半径为 42 ,而 B 段和 D 段余弦曲线升程起始角均不为 0 ,故在
作这两段余弦曲线时就不能直接套用通用公式。
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如果设凸轮的基圆半径为 r ,余弦曲线升程起始角为 t1 ,那么,余弦曲
线通用公式 s=h[1-cos( πt/t0)]/2 就要变形为 s=r+h[1-cos( π(t-t1)/t0)]/2 ,故
可得 B 段余弦曲线公式和 D 段余弦曲线公式。
B 段余弦曲线公式:
ρ(t)=42+(10*(1-cos(180*(t-60)/90))/2))
D 段余弦曲线公式:
ρ(t)=52-(10*(1-cos(180*(t-240)/120))/2))
二、图解法绘制余弦盘形凸轮廓形
打开 CAXA 二维 CAD 软件后,点击公式曲线按钮,弹出如图 4 对话
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框,发现绘制曲线的方式有很多,这里主要介绍极坐标系 / 角度和直角坐标系 /
角度两种方法。
1. 极坐标系 / 角度
(1 )B 段余弦曲线。在图 3 对话框中填入参数 t 、 ρ(t) 和 Z(t) ,这时
在对话框预览中就出现了 B 段余弦曲线,然后可以点击确定按钮,再点击 CAD
软件界面中的凸轮基圆圆心就可以了。
(2 )D 段余弦曲线。
在图 4 对话框中填入参数 t 、 ρ(t) 和 Z(t) ,这时在对话框预览中就出现
了 D 段余弦曲线,然后可以点击确定按钮,再点击 CAD 软件界面中的凸轮基
圆圆心就可以了。
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