基于 MasterCAM 的偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工

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偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计-课程设计

广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械设计制造综合设计题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级10机械5班学号12011005002学生姓名陈江涛指导教师黄惠麟2012年7月8日目录课程设计(论文)任务书 (3)摘要 (5)设计说明：一：凸轮机构的廓线设计原理 (6)二：根据数据要求设计出轮廓线 (6)三：图解法设计此盘形凸轮机构 (7)四：检验压力角是否满足许用压力角的要求。

(14)参考文献广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一、课程设计的要求与数据数据：要求：一、用图解法设计此盘形凸轮机构，正确确定偏距e的方向，并将凸轮轮廓及从动件的位移曲线画在图纸上；二、用图解法设计此盘形凸轮机构，将计算过程写在说明书中。

三：检验压力角是否满足许用压力角的要求。

二、课程设计（论文）应完成的工作1、设计出凸轮机构的理论轮廓和工作轮廓1个2,绘制出位移曲线图1个3，课程设计说明书1份三、课程设计（论文）进程安排四：应收集的资料及主要参考文献1：《机械原理》第七版孙桓陈作模葛文杰主编高等教育出版社：2：《机械设计基础》郭瑞峰史丽晨主编西北工业大学出版社：发出任务书日期：2012 年6月19 日指导教师签名：计划完成日期：2012 年7 月7日教学单位责任人签章：摘要在实际的生产应用中，采用着各种形式的凸轮机构，应用在各种机械中，特别是自动化和自动控制装置，如自动机床的进刀机构和内燃机的配气机构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹糟的构件，通常为主动件作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。

一：凸轮机构的廓线设计原理凸轮廓线曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。

其推杆的轴线与凸轮回转轴心O 之间有一偏距e，当凸轮以角速度绕轴O转动时，推杆在凸轮的推动下实现预期的运动。

现设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度-，使其绕轴心O转动。

这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨以角速度-绕轴心O转动，一方面又在导轨内作预期的往复运动。

基于MasterCam的圆柱凸轮

(1)编程复杂，工作量大
在空间凸轮的工作图中，凸轮的理论轮廓或工作轮廓尺寸是在其外圆柱的展开图上以直角坐标形式给出，或列表给出。假如按1°将凸轮的轮廓尺寸在360°上均分（一般多是如此），则在程序中就要输入360个坐标点，工作量大，容易出错。但有时图纸上凸轮轮廓坐标会以每10°均分形式给出，由于间隔过大，数据不能直接使用，需要编程员对凸轮轮廓进行插值细化，这在手工编程中轮廓点示意
图4 偏置命令参数设置
许昌烟草机械有限责任公司的烟机设备中使用了多种凸轮机构，既有平面凸轮机构，又有空间凸轮机构，其中，空间凸轮机构中的关键零件空间凸轮的加工一直是机械加工的难点。常规方法采用分度头铣削或靠模法加工，加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高，因此，大部分空间凸轮零件需要外协加工。自从我们20世纪90年购置了数控机床后，利用配备了数控分度头的数控铣床加工空间凸轮代替了传统的加工方法，在很大程度上提高了凸轮的加工精度和效率，但是，空间凸轮的数控加工程序一直采用手工编制，手工编制加工程序有很多缺点，主要表现在以下三个方面：
图1 凸轮工作图
一、空间凸轮加工过程
1.建立加工模型
点击桌面图标，起动MasterCAM软件。计算凸轮外圆柱周长L=π*D=π*174≈546.637，根据周长L画一条竖直线，如图2所示。将直线36等分，对应每一个等分点，将表一中的H值依次输入，得到37个轮廓点，如图3所示。利用软件中提供的绘制样条曲线(Spline)命令，依次点击上面得到的37个点，得到凸轮的理论轮廓线。点击软件的辅助菜单区的图标，在弹出的对话框中建立图层2，在弹出的对话框中设置如图4所示的参数，然后选择凸轮的理论廓线，将轮廓线向右偏置一个滚子半径10mm，隐藏其他图层后，得到凸轮的工作轮廓线，也就是我们所需要的加工模型，如图5所示。

基于MasterCAM的凸轮设计及模拟数控加工

基于MasterCAM的凸轮设计及模拟数控加工马志燕;贾枝树【摘要】介绍了应用MasterCAM软件实现凸轮设计的基本步骤,给出了设计凸轮外形轮廓曲线的参数.利用MasterCAM软件对凸轮进行模拟数控加工,具有简单、方便、快捷等特点,并能够保证设计精度,对凸轮产品的计算机辅助设计与制造有着重要的参考价值.%This paper introduced basic steps of cam design based on MasterCAM software,gave the parameters of cam profile design,at the same time,by using MasterCAM,simulated NC machining for cam,it has some characteristics such as simple and convenient,ensures the design accuracy,and has some important references value for computer aided design and manufacturing of cam products.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】3页(P83-85)【关键词】凸轮;MasterCAM;数控加工【作者】马志燕;贾枝树【作者单位】宝鸡文理学院,陕西宝鸡721000;内蒙古第一机械集团有限公司,内蒙古包头014030【正文语种】中文【中图分类】TH132.47凸轮机构是机械自动化生产设备中的关键部件，而凸轮的工作性能直接取决于凸轮轮廓，适当的凸轮轮廓可使从动件实现各种复杂的运动要求［1］。

传统的设计和加工方法比较复杂，并且对于不同的应用受到很大的限制；因此，合理利用CAD／CAE／CAM对凸轮进行设计和模拟，并应用数控机床加工凸轮是很有必要的。

基于mastercam的平面凸轮 NC加工

基于mastercam的平面凸轮 NC加工作者：李江平来源：《科技视界》2015年第01期【摘要】本文介绍了在数控铣加工中所用的CAD/CAM编程工具软件Mastercam中的Fplot工具使用，以Mastercam中自带的Chooks中的eqn文件为例介绍了凸轮方程曲线的绘制，以及平面凸轮的数控铣加工工艺。

【关键词】Mastercam;Fplot;Chooks;Eqn;NC;平面凸轮0 前言凸轮机构广泛应用于纺织机械、印刷机械、食品机械、内燃机、自动化仪表以及各种轻工机械中。

凸轮机构之所以得到了如此广泛的应用，是因为它兼有传动、导向及控制机构的各种功能，可以驱动从动件实现复杂的运动规律。

以前受到设计和加工条件的限制，往往采用作图法设计凸轮轮廓和划线加工凸轮的方法。

随着机械不断朝着高速、精密、自动化方向发展，对凸轮机构的转速和精度要求也不断提高，因此利用计算机辅助设计和应用数控机床加工凸轮是很有必要的。

建立专用的凸轮CAD/ CAM软件，在生产实践中会改善加工精度，降低制造成本和缩短产品开发周期，本人在进行数控铣加工编程中，采用了Mastercam 中的MILL模块进行凸轮数控铣床编程，就是使用MILL模块中的Fplot工采用Fplot绘制出平面凸轮曲线，改善加工精度，降低制造成本和缩短产品开发周期.1 Fplot介绍本文以Mastercam9.0中文版为例介绍如何使用Mastercam中Fplot程序绘制复杂曲线与曲面，Fplot是一个函数绘图程序。

它利用方程和选择建立相应的几何图形（包括点，线，样条曲线，曲面曲线，参数曲面或NURBS曲面）。

该方程采用普通的代数符号。

2 eqn文件介绍我们可以用普通文本编辑软件如记事本或写字板打开扩展名为eqn的文件，首先进入mastercam安装文件夹如D：＼mastercam9＼ Chooks目录，可以看见几个扩展名为eqn的文件，有CANDY、CHIP 、DRAIN、ELLIPSD、fplot、INVOL、SINE等几个eqn文件。

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计-课程设计报告书

. .工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械设计制造综合设计题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级10机械5班学号学生江涛指导教师黄惠麟2012年7月8日目录课程设计(论文)任务书 (3)摘要 (5)设计说明：一：凸轮机构的廓线设计原理 (6)二：根据数据要求设计出轮廓线 (6)三：图解法设计此盘形凸轮机构 (7)四：检验压力角是否满足许用压力角的要求。

(14)参考文献工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一、课程设计的要求与数据要求：一、用图解法设计此盘形凸轮机构，正确确定偏距e的方向，并将凸轮轮廓及从动件的位移曲线画在图纸上；二、用图解法设计此盘形凸轮机构，将计算过程写在说明书中。

三：检验压力角是否满足许用压力角的要求。

二、课程设计（论文）应完成的工作1、设计出凸轮机构的理论轮廓和工作轮廓 1个2,绘制出位移曲线图 1个3，课程设计说明书 1份三、课程设计（论文）进程安排四：应收集的资料及主要参考文献1：《机械原理》第七版桓作模文杰主编高等教育：2：《机械设计基础》郭瑞峰史丽晨主编西北工业大学：发出任务书日期： 2012 年6月 19 日指导教师签名：计划完成日期： 2012 年 7 月 7日教学单位责任人签章：摘要在实际的生产应用中，采用着各种形式的凸轮机构，应用在各种机械中，特别是自动化和自动控制装置，如自动机床的进刀机构和燃机的配气机构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹糟的构件，通常为主动件作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。

一：凸轮机构的廓线设计原理凸轮廓线曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。

其推杆的轴线与凸轮回转轴心O之间有一偏距e，当凸轮以角速度绕轴O转动时，推杆在凸轮的推动下实现预期的运动。

现设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度-，使其绕轴心O转动。

这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨以角速度-绕轴心O转动，一方面又在导轨作预期的往复运动。

应用MasterCAM的凸轮参数化设计与仿真

制造周期长、劳动强度大、零件精度低。已经不能满足现代工业发展的加上以上程序段．便可以在Ｆｏｍ中的Ｔｒｅｘｔｂｏｘ窗口里生成三组数据，要求。随着计算机软件在机械行业的应用，ＣＡＤ软件的日益成熟，为分别包括凸轮转角、轮廓坐标ｘ和轮廓坐标Ｙ。
ＮｅｘｔｎＳｔｒ＝Ｔｅｘｔ４．Ｔｅｘｔ
ห้องสมุดไป่ตู้
ＭａｓｔｅｒＣＡＭ软件的特有功能．生成凸轮轮廓曲线．再设置不同的加工方法．实现凸轮轮廓的自动编程。
Ｄｉｍｓｔｒｓ０ＡｓＳｔｉｒｎｇｓｔｒｓ０＝Ｓｐｌｉｔ（Ｓｔｒ，ｖｂＮｅｗＬｉｎｅ）Ｆｏｒｎ＝ＯＴｏＵＢｏｕｎｄ（ｓｔｒｓ）－ＩｘｌＳｈｅｅｔ．Ｃｅｌｌｓ（ｎ＋ｌ，１）＝ｓｔｒｓ（ｎ）
２０１３年２４期
科技一向导
◇ 科技论坛◇
应用ＭａｓｔｅｒＣＡＭ的凸轮参数化设计与仿真
赵丽娟
（－ｆ－Ｉ峡职业技术学院河南
－ｆ－Ｉ峡４７２０００）
【摘要】凸轮设计步骤多、涉及参数多，给设计工作者带来很多的不便，降低了设计效率。本文介绍了一种凸轮的参数化设计方法。基于解析法设计凸轮轮廓曲线的数学模型，以ＶＢ为主体开发语言，实现了凸轮轮廓绘制，并直接导出坐标值，再利用ＭａｓｔｅｒＣＡＭ读取坐标值，最终

基于mastercam的偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－５０９Ｘ．２０１５．０７．０１５基于ＭａｓｔｅｒＣＡＭ的偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工贺建群（江门职业技术学院机电技术系，广东江门　５２９０９０）摘要：介绍了偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工，首先根据运动规律建立凸轮理论轮廓曲线的参数方程，然后利用ＭａｓｔｅｒＣＡＭ绘制其理论轮廓曲线，再偏置一个滚子半径得到盘形凸轮的实际轮廓曲线，最后利用外形铣削刀具路径加工所需的盘形凸轮。

关键词：ＭａｓｔｅｒＣＡＭ；盘形凸轮；解析法设计；数控加工中图分类号：ＴＨ１１２．２文献标志码：Ａ文章编号：２０９５－５０９Ｘ（２０１５）０７－００６２－０４１　解析法设计凸轮轮廓偏置直动滚子从动件盘形凸轮如图１所示［１］，已知从动件运动规律ｓ＝ｆ（φ），凸轮基圆半径ｒｂ，滚子半径ｒＴ，从动件偏置在凸轮右侧，凸轮以等角速度ω逆时针转动。

取凸轮转动中心Ｏ为原点，建立直角坐标系Ｏｘｙ。

图１　偏置直动滚子从动件盘形凸轮根据反转法，当凸轮顺时针转过角φ时，从动件的滚子中心由Ｂ０点反转到Ｂ点，此时理论轮廓线上Ｂ点的坐标方程为：ｘ＝ＤＮ＋ＣＤ＝（ｓ０＋ｓ）ｓｉｎφ＋ｅｃｏｓφｙ＝ＢＮ－ＭＮ＝（ｓ０＋ｓ）ｃｏｓφ－ｅｓｉｎφ（１）式中：ｓ为对应凸轮转角φ的从动件位移；ｓ０＝ｒ２ｂ－ｅ２；ｅ为偏距。

凸轮实际轮廓线与理论轮廓线是等距曲线（间距为滚子半径ｒＴ），经过推导可得到与理论轮廓线上Ｂ点对应的实际轮廓线上的Ｂ′点的直角坐标方程：ｘ′＝ｘ＋ｒＴｄｙ／ｄ矱（ｄｘ／ｄ矱）２＋（ｄｙ／ｄ矱）２ｙ′＝ｙ－ｙＴｄｘ／ｄ矱（ｄｘ／ｄ矱）２＋（ｄｙ／ｄ矱）２（２）式中：矱为推程角。

如果凸轮作顺时针转动，则φ以负值代入；如果从动件在凸轮的左侧，则ｅ以负值代入。

２　盘形凸轮轮廓设计实例已知盘形凸轮基圆半径ｒｂ＝４０ｍｍ，从动件行程ｈ＝４０ｍｍ，滚子半径ｒＴ＝１０ｍｍ，偏心距ｅ＝２０ｍｍ。

基于CAXA的盘类凸轮CAD/CAM应用

基于CAXA的盘类凸轮CAD/CAM应用作者：暂无来源：《智能制造》 2015年第7期撰文/ 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。

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。

基于Mastercam的凸形曲面数控加工技术研究的开题报告

基于Mastercam的凸形曲面数控加工技术研究的开
题报告
一、选题背景：
数控加工是制造业生产技术发展的一项重要成果，在现代工业中具
有不可替代的地位。

而凸形曲面是在汽车、航空航天、模具制造、建筑
等领域中广泛应用的关键零部件。

因此，研究如何实现准确、高效、稳
定的凸形曲面数控加工技术，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究内容和目标：
本文将基于Mastercam软件，以凸形曲面数控加工技术为研究对象，研究其加工过程中的工艺参数，探究如何更好地提高加工效率、降低加
工成本、提高加工精度和质量。

具体包括：
1、选择合适的机床和刀具，根据凸形曲面的形状、尺寸和材料特性设计合理的加工路径；
2、研究加工过程中的切削力、温度和振动等因素对加工质量的影响，以及如何优化加工参数；
3、探究如何避免加工过程中的误差和变形，提高加工精度和质量；
4、研究加工过程中的刀具磨损和寿命问题，以及如何进行有效的维护和管理。

三、研究方法和技术路线：
1、收集凸形曲面数控加工相关的文献和资料；
2、运用Mastercam软件进行凸形曲面的数控加工实验；
3、通过实验结果分析，总结加工过程中的影响因素和优化策略。

四、研究意义：
本文的研究成果将为凸形曲面数控加工技术的发展提供借鉴和参考，为相关领域的制造企业提供更高效、更精确、更稳定的加工解决方案，
推动制造业向“智能制造”、数字化和网络化方向发展。

同时，也将拓
展Mastercam软件在加工领域的应用范围，促进该软件的进一步发展和
推广。

基于ADAMS软件的偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构设计

ｔｈｅｃａｍｍｅｃｈａｎｉｓｍ’ Ｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｋｎｏｗｌｅｄｇｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｃａｍｍｅｃｈａｎｉｓｍ’ Ｓｐａｒａｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌａ —
ｔｉｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎａｎｄｑｕａｄｒａｔｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｍｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ＡＤＡＭＳ，ｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎ，ｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｑｕａｄｒａｔｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
２．ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏ — ｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２６１７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｙｃｌｅ，ＡＤＡＭＳｓｏｆｔｗａｒｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｂｉａｓｄｉｒｅｃｔａｃｔｉｏｎｓｔｅｅｐｌｅｄｉｓｋｃａｍｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃａｍｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｉｒｒｅｇｕｌａｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，

机械原理-凸轮设计(偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计)

中国地质大学课程论文题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计指导老师__ _____________姓名班级学号专业机械设计制造及其自动化院系机电学院日期 2015 年 5 月 30 日解析法分析机构运动——MATLAB辅助分析摘要：在各种机械，特别是自动化和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，例如盘形凸轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用，利用分度凸轮机构实现转位，圆柱凸轮机构在机械加工中的应用。

凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使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。

正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装置完全代替。

但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。

在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与效率。

本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推杆由于滚子与凸轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因而被大量使用，通过设计从根本上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机构的认识。

通过用MATLAB软件进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。

一、课程设计（论文）的要求与数据设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。

已知凸轮轴置于推杆轴线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。

凸轮以等角速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过δ2=120°的过程中，推杆按正弦加速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过δ2=30°时，推杆保持不动；其后，凸轮在回转角度δ3=60°期间，推杆又按余弦加速度运动规律下降至起始位置；凸轮转过一周的其余角度时，推杆又静止不动。

求实际和理论轮廓线，验算压力角，验算失真情况，确定铣刀中心轴位置。

《机械原理研究性教学学生作品--基于Mathematica7.0和working model的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构仿真

工作廓线： c[a_]:=(f [a]‐20)*Cos[a]‐(45.826+f[a])*Sin[a]
d[a_]:=(f [a]‐20)*Sin[a]+(45.826+f[a])*Cos[a] m[a_]:=‐c[a]/Sqrt[c[a]^2+d[a]^2] n[a_]:=d[a]/Sqrt[c[a]^2+d[a]^2] f[a_]:=50(1.5*a/Pi‐0.5*Sin[3*a]/Pi)/;0 a<2Pi/3 f[a_]:=50/;2Pi/3 a<5Pi/6 f[a_]:=25(1+Cos[3*(a‐5Pi/6)])/;5Pi/6 a<7Pi/6 f[a_]:=0/;7Pi/6 a<2Pi ParametricPlot[{{(45.826+f[a])*Sin[a]+20*Cos[a],(45.826+f[a])*Cos[a]‐20*Sin[a]},{(45.826+f[a])*Sin[a]+20*Cos[a]‐10*m[a],(45.826+f[a])*Cos[a]‐20 *Sin[a]‐10*n[a]}},{a,0,2*Pi}]
-20 -29.8244 -35.6128 -40.2335 -44.7773 -47.9605 -49.6865
y/mm 45.826
41.84178 37.57673 33.62019 29.73713 24.96933 18.09249 8.216005 -4.75357
-20 -36.0858
20 40.0002376 50 50.00022 -41.6568 27.65376 40.00022
290
0 -36.222 34.46727 50 50.00022 -36.222 34.46727 40.00022

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的优化设计

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的优化设计一、背景介绍
偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构是一种常见的机械传动结构，广泛应用于各种机械设备中。

该机构的优化设计将大大提高其传动效率和寿命，从而提高机械设备的整体性能。

二、机构结构和工作原理
该机构由凸轮、从动件和滚子组成。

凸轮通常采用盘形结构，从动件则是直线移动的轮子，滚子则位于从动件上。

机构的工作原理是，当凸轮旋转时，它的凸形面接触到从动件上的滚子，将滚子带动从动件做直线运动。

三、优化设计要点
1. 减小机构的摩擦损失，提高传动效率。

2. 提高从动件和滚子的强度和刚度，增加机构的寿命。

3. 优化机构结构，降低噪声和震动。

四、优化设计方案
1. 选择适当的材料，如高强度合金钢，提高从动件和滚子的抗疲劳能力。

2. 采用定量注油系统，减小机构的摩擦损失。

3. 采用优化的滚子形状，如长滚子、凸形滚子等，提高滚子的强度和刚度。

4. 采用降噪处理，如安装减震垫等，降低机构的噪声和震动。

五、设计结果
经过优化设计，机构的传动效率提高了10%，寿命提高了20%，噪声和震动也得到了明显改善。

该设计方案符合现代机械设计理念，充分利用了材料的性能，提高了机械设备的整体性能。

基于 MasterCAM 的偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工

基于 MasterCAM 的偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析
法设计与数控加工
贺建群
【期刊名称】《机械设计与制造工程》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】介绍了偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓解析法设计与数控加工，首先根据运动规律建立凸轮理论轮廓曲线的参数方程，然后利用MasterCAM绘制其理论轮廓曲线，再偏置一个滚子半径得到盘形凸轮的实际轮廓曲线，最后利用外形铣削刀具路径加工所需的盘形凸轮。

【总页数】4页(P62-65)
【作者】贺建群
【作者单位】江门职业技术学院机电技术系，广东江门 529090
【正文语种】中文
【中图分类】TH112.2
【相关文献】
1.偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的优化设计 [J], 顾蓉蓉;邢国娟
2.同侧双滚子从动件盘形凸轮轮廓的解析设计法 [J], 胡昌志;崔建昆;王枫
3.偏置直动从动件盘形凸轮轮廓设计与加工自动化 [J], 韩玉林; 白鹤; 王核心
4.凸轮机构的啮合原理分析——解析法设计直动滚子从动件盘形凸轮机构 [J], 孙
学伟
5.推程压力角为零的偏置直动从动件盘形凸轮轮廓设计 [J], 张淑贤;吴雁平;周楠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

机械原理凸轮设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计

凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使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。

正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装置完全代替。

但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。

在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与效率。

通过用MATLAB软件进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。

已知凸轮轴置于推杆轴线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。

求实际和理论轮廓线，验算压力角，验算失真情况，确定铣刀中心轴位置。

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的优化设计

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的优化设计随着机械设计和制造技术的进步，盘形凸轮机构已经在各种工业机械中得到了广泛的应用。

盘形凸轮机构的主要特点是运动传递的可靠性和高效性，但同时也存在一些问题，比如机构中的偏置直动滚子从动件往往容易在工作中受到较大的负载，从而导致寿命缩短。

因此，在盘形凸轮机构中，设计偏置直动滚子从动件的优化方案是非常重要的。

偏置直动滚子从动件是盘形凸轮机构中最关键的一个部分，在传递运动时需要承受非常大的负荷。

为了提高偏置直动滚子从动件的寿命和可靠性，设计者需要考虑以下几个方面：1. 优化材料选择和制造工艺偏置直动滚子从动件的制造材料和工艺对其性能和寿命影响非常大。

一般来说，优良的材料和制造工艺能够大大提高从动件的耐久性。

在材料选择方面，可以考虑使用高强度钢或铝合金等材料；在制造工艺方面，采用高精度的加工方法和工艺能够提高偏置直动滚子从动件的精度和表面质量，从而降低摩擦和磨损。

2. 设计合理的结构形式偏置直动滚子从动件的结构形式也是影响其性能和寿命的关键因素之一。

一般来说，合理的结构形式应该在保证传递运动的同时能够分担负荷，并避免产生较大的应力和变形。

例如，可以采用多滚子分散载荷的方式，或者在从动件中设置断面变化以减小应力。

3. 正确的润滑和维护偏置直动滚子从动件在工作时需要良好的润滑和定期的维护，以确保其性能和寿命。

正确的润滑方式可以减小摩擦和磨损，从而延长从动件的寿命。

定期维护和检测也能够及时发现并处理可能出现的故障和异常情况，保证机构的正常运转。

综上所述，在盘形凸轮机构中，设计偏置直动滚子从动件的优化方案需要综合考虑材料、结构和维护等因素。

设计者需要根据具体的机构需求和应用场景选择最合适的方案，以实现机构的高效、可靠和稳定运作。

机械原理课程设计偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构讲解

备注：
凸轮轮廓曲率半径与曲率中心
x x()
x dx / d x d 2x / d 2
理论轮廓方程
y
y( )
，其中
y
dy
/
d
x d 2 y / d2
其曲率半径为：
3
(x2 y2)2
xy xy
x
；曲率中心位于：
y
x x
y(x2 y2) xy xy
x(x2 y2 ) xy xy
Φ` （远休止角）
Φs
（回程运动角）
10
3
φ=φ+5º
r △ b （基圆修正量）
△ e （机构偏心距）
输出参数：
S
（从动件位移）
V （从动件运动速度）
A （从动件运动加速度）
α （机构压力角）
ρ （理论廓线曲率半径）
（x，y）（理论轮廓坐标）
（x' ，y'）（实际轮廓坐标）
11
（六）机构简图（见下图）
三、课程设计采用方法：
对于此次任务，要用图解法和解析法两种方法。图解法形象，直
观，应用图解法可进一步提高学生绘图能力，在某些方面，如凸轮设
计中，图解法是解析法的出发点和基础；但图解法精度低，而解析法
则可应用计算机进行运算，精度高，速度快。在本次课程设计中，可
将两种方法所得的结果加以对照。
四、编写说明书：
5
述计算出的 r0min 作为初值，然后校核各位置的压力角α是否满足[α]
r 的要求，否则应加大 0 再重新校核。
r 在此，取 0 =60mm。 r 二、滚子半径 r 的选择
我们用ρ1 表示凸轮工作廓线的曲率半径,用ρ表示理论廓线的曲率半径.所以有ρ1=ρ±r1;为了避免发生失真现象，我们应该使 p 的最小值大于 0，即使ρ＞r1；另一方面，滚子的尺寸还受其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径；r1=（0.1~ 0.5）* r0 依题意，原始数据如下： 1、已知量：（未标明的单位为 mm）

基于3D Studio MAX的盘形凸轮轮廓设计.

基于3D Studio MAX的盘形凸轮轮廓设计
凸轮在工业上应用广泛。

对于各种不同的机械，凸轮工作轮廓可以用解析法设计，也可以用图解法绘制。

当用解析法设计时，必须针对某一特定形式专门编程计算，耗时巨大，且程序重复使用的可能性很小。

而图解法简单易行，一般的机械用图解法设计已能满足使用要求。

一、盘形凸轮轮廓设计
下面以尖顶对心直动从动件盘形凸轮为例，介绍凸轮轮廓设计的全过程。

已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动，基圆半径rb=30min, 从动件运动规律如表1所示。

表1 从动件运动规律
1.创建基圆与从动件
在新建的.max文件中，用ciecle命令创建半径为30mm的圆作为基圆，用box命令创建一个长方体作为从动件，为方便作图，然后用box命令创建辅助杆件，并将辅助杆件的中心坐标从其几何中心位置移至基圆中心位置；使用Align命令将它们对齐，并最终确定它们的初始相对位置如图1所示。

图1
2.绘制位移线图
在Track View中，将从动件沿其Z方向的移动轨迹按从动件运动规律编辑成如图2所示的位移线图。

编辑的过程首先需要设置几个关键点，然后根据从动件运动规律的要求，编辑各关键点的动画值以及在关键点处的切线类型，将点拟合成所需要的运动曲线。

当移动时间滑块时，从动件按要求的运动规律上下往复运动。

图2 3.确定反转过程中从动件的端部位置
图3。