参数化圆柱凸轮的proe做法

4.1 参数化设计原理采用Pro/ENGINEER 进行参数化设计，所谓参数化设计就是用数学运算方式建立模型各尺寸参数间的关系式，使之成为可任意调整的参数。

当改变某个尺寸参数值时，将自动改变所有与它相关的尺寸，实现了通过调整参数来修改和控制零件几何形状的功能。

采用参数化造型的优点在于它彻底克服了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸参数的形式被有效的控制，再需要修改零件形状的时候，只需要修改与该形状相关的尺寸参数值，零件的形状会根据尺寸的变化自动进行相应的改变【17】。

参数化设计不同于传统的设计,它储存了设计的整个过程,能设计出一族而非单一的形状和功能上具有相似性的产品模型。

参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段,使用户可以利用以前的模型方便地重建模型,并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,生成系列产品【18】。

4.2 建立滚轮中心轨迹曲线方程 圆柱凸轮最小外径为：min2m D r B =⨯+ （37）由式（37）、（7）、（31）得：41m in 414100095.161080003224tan cos 100095.1610800032tan cos 200095.1610380002tan cos m h Ft h D r B h Ft h h Ft h D Dρααραααα---⎛⎫⨯⨯+ ⎪⎝⎭=⨯+=⨯+⎛⎫⨯⨯+ ⎪⎝⎭=+⎛⎫⨯⨯+ ⎪⎝⎭=+（38）圆柱周长L4200095.1610380002tan cos h Ft hD D L D ππαα-⎛⎫⎛⎫⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪==+⎪⎪⎝⎭（39） 单个滚轮中心轨迹按周长展开，如图10所示：图10 单个滚轮中心轨迹按周长展开凸轮高度H1003H D D h=+⨯+ （40）以左下角做为作标原点，创建单个滚轮中心轨迹曲线方程。

推程位移轨迹线对应方程。

()()()()412/3200095.1610380002tan()cos /31cos 120/1/20s hphi pi h F t h D DD a x D pi ty s pi t phi z α-==*⎛⎫⨯**+ ⎪⎝⎭=+=**=*-**= （41）远休止轨迹线对应方程。

()()()4200095.1610380002tan()cos /3/60s hh Ft h D DD a x D pi D pi t y s z α-=⎛⎫⨯**+ ⎪⎝⎭=+=*+**== （42）回程运动轨迹线对应方程。

()()()()()425/6200095.1610380002tan()cos /2/31cos 150/2/20s hphi pi h F t h D DD a x D pi D pi t y s pi t phi z α-==*⎛⎫⨯**+ ⎪⎝⎭=+=*+**=*+**= （43）近休止轨迹线对应方程。

()()()4200095.1610380002tan()cos /1.2/600h Ft h D DD a x D pi D pi y z α-⎛⎫⨯**+ ⎪⎝⎭=+=*+*== （44）另一个滚轮中心轨迹线方程只需要把y 方程式做相应修改，其它轨迹线方程不变。

y 方程式修改如下： 推程位移y 轨迹线方程。

()()1cos 120/1/22*y h pi t phi DD =*-**+ （45）远休止角y 轨迹线方程。

2*y DD s =+ （46）回程位移y 轨迹线方程。

()()1cos 150/2/22*y h pi t phi DD =*+**+ (47)近休止角y 轨迹线方程。

2*y DD = (48)4.3 运用Pro/E 进行参数化设计步骤 4.3.1 创建新文件 创建新文件步骤如下：⑴运行Pro/EGINEER Wildfire.单击“文件”工具栏中的“新建”工具，弹出“新建”对话框。

⑵点选“类型”选项组中的“零件”单选钮，点选在“子类型”选项组中的“实体”单选钮，并在“名称”文本框中输入“shuanglianyuanzhutulun ”，取消勾选“使用默认模板”复选框，单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框。

⑶选择“mms ＿part ＿solid ”模板，表示零件模型为实体，单位为mm （毫米）/N （牛顿）/s （秒）。

单击“确定”按扭完成设置【19】。

4.3.2 创建用户参数α——压力角D D——滚子直径F t——所需最大推力h——导程⑴选择下拉菜单“工具”→“参数”命令，系统弹出如图11所示的“参数”对话框。

图11 “参数”对话框⑵在对话框的“查找范围”选项中，选择对象类型为零件，然后单击“+”按钮。

⑶在“名称”栏输入参数名a，按回车键，选取参数类型为“实数”,在“数值”栏中，输入参数a的值30，按回车键。

⑷用同样方法创建用户参数Ft，设置为“实数”，初始值为500；创建用户参数DD，设置为“实数”,初始值为40；创建用户参数h，设置为“实数”，初始值为100。

⑸单击对话框中的“确定”按钮。

4.3.3 创建曲线方程步骤如下：⑴单击“基准”工具栏中的“插入基准曲线”工具，弹出“菜单管理器”。

⑵单击“菜单管理器”中“曲线选项”菜单中的“从方程”→“完成”命令，进入下一级菜单，并弹出“曲线：从方程”对话框。

⑶根据系统提示，选取系统自定义的“PRT＿CSYS＿DEF”作为坐标系。

单击“菜单管理器”中“设置坐标类型”菜单栏中的“笛卡尔”命令，将坐标系类型设置为“笛卡尔”坐标，并打开文件名为“rel.ptd”的记事本文件。

⑷将一个滚轮的推程位移曲线的笛卡尔坐标方程添加到该文件中。

单击该记事本文件中的“文件”→“保存”命令，将添加笛卡尔坐标方程后的“rel.ptd”的记事本文件保存到原路径下。

再单击“文件”→“退出”命令关闭该文件，完成从动件推程位移曲线笛卡尔坐标方程的添加。

如图12所示：图12 “rel.ptd”记事本⑸单击“曲线：从方程”对话框中的“确定”按钮，完成从动件推程位移曲线的创建。

⑹重复上述步骤，分别输入从动件远休止、回程及近休止的位移方程式。

⑺重复以上⑴～⑹步骤，完成另一条曲线的笛卡尔坐标方程的添加。

得到完整的从动件位移曲线，如图13所示：图13 完整的从动件位移曲线4.3.4 保存文件副本（IGES格式文件）⑴单击菜单栏中的“文件”→“保存副本”命令，弹出“保存副本”对话框。

⑵在“新建名称”文本中输入文件名“curve”，在“类型”选项框中选“IEGS(*.igs)”格式，如图14所示，单击“确定”按钮，弹出“输出IGES”对话框。

图14 “保存副本”对话框⑶勾选“基准曲线和点”复选框，同时取消勾选“曲面”复选框。

单击“确定”按钮，完成IGES文件副本的保存。

4.3.5 创建凸轮实体⑴设置属性。

单击“基础特征”工具栏中的“拉伸”工具，弹出“拉伸”操作板。

⑵绘制拉伸曲面。

①单击“拉伸”操控板中的“放置”按钮，弹出“放置”上滑板。

单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

②选取基准平面“FRONT”作为草绘平面，其余选项接受默认设置，单击“草绘”按钮，进入草绘器。

图15 “关系”文本框③单击“草绘器”工具栏中的“创建矩形”工具，绘制一个矩形。

单击菜单栏中的“工具”→“关系”命令，弹出“关系”文本框。

此时绘图区中的尺寸变为012,,sd sd sd 。

如图15所示： 在“关系”文本框中输入以下关系式，0121003*((3*)/(2*tan()))*((0.000516**(2000/(9*)/8000))/cos())*100sd D D h sd h a piFt D D h a pi sd =++=++= (49)单击“确定”按钮，关闭“关系”文本框。

此时绘图区中的尺寸012,,sd sd sd 分别显示为863.11（圆柱凸轮的周长）、320.00 (圆柱凸轮的长度)、和100.00。

如图16所示：图16 矩形④设置拉伸深度。

单击“拉伸”操控板中的“指定深度拉伸”按钮，并输入拉伸深度80，单击“确定”按钮，完成凸轮基体的创建。

4.3.6 创建凸轮凹槽特征⑴设置属性。

单击菜单栏中的“插入”→“扫描”→“切口”命令，弹出“剪切：扫描”对话框。

⑵定义扫描曲线①单击“菜单管理器”中的“扫描轨迹”菜单中的“选取轨迹”命令。

②在弹出的“链”菜单中，以此单击“依次”→“选取”命令。

③根据系统提示，按下“ctrl ”键，在绘图区中选取已创建的一条从动件位移曲线作为扫描轨迹，单击“完成”命令。

④单击“正向”命令，确认此方向，完成扫描轨迹定义。

⑶选择属性单击“菜单管理器”中“属性”菜单栏中的“自由端点”命令，确定扫描轨迹线为开放状态，单击“完成”按钮，完成属性定义，系统再次进入草绘器。

⑷绘制扫描截面①单击“草绘器”工具栏中的“创建矩形”按钮，绘制一个矩形，单击菜单栏中的“工具”→“关系”命令，弹出“关系”文本框。

此时绘图区中的尺寸变为23,sd sd ，如图17所示，3sd 即为与滚子接触的长度的两倍，考虑计算、加工和装配误差，3sd 在计算的基础上加4m m ，即接触线长度加2m m 。

在关系文本框中输入如下关系式，23(2*(0.000516*Ft*(2000/D D +(9*h)/8000)))/cos(a)+4sd D Dsd == (50)图17 “关系”文本框②根据箭头所指的方向，选取要删除的区域，单击“菜单管理器”中“方向”单中的“正向”命令，确定要删除的方向，单击“剪切：扫描”对话框中的“确定”按钮，完成凸轮一个凹槽的创建。

⑸重复创建凸轮凹槽特征步骤的⑴～⑶。

图18 “关系”文本框⑹单击“草绘器”工具栏中的“创建矩形”按钮，绘制一个矩形，单击菜单栏中的“工具”→“关系”命令，弹出“关系”文本框。

此时绘图区中的尺寸变为2345,,sd sd sd sd 。

如图18所示，在关系文本框中输入如下关系式：23452*100/210sd D D hsd sd D D sd =+=== (51)⑺根据箭头所指的方向，选取要删除的区域，单击“菜单管理器”中“方向”菜单中的“正向”命令，确定要删除的方向，单击“剪切：扫描”对话框中的“确定”按钮，完成凸轮另一个凹槽的创建。

如图19所示：图19 凸轮沟槽特征4.3.7 创建环形折弯特征⑴设置属性①单击菜单栏中的“插入”→“高级”→“环形弯折”命令，创建环形折弯实体特征。

②单击“菜单管理器”中“选项”菜单中的“360”（定义折弯角度）→“单侧”（在草绘平面的一侧创建特征）→“曲线折弯收缩”（折弯时，基准曲线径向收缩）→“完成”命令。

⑵定义折弯对象①单击“菜单管理器”中“定义折弯”菜单中的“添加”命令。

②根据系统提示，在绘图区中选取上一步创建的拉伸实体（或在模型树中单击“拉伸1”特征）和下表面作为要折弯的对象。