圆柱分度凸轮的精确建模与数控编程
一种圆柱分度凸轮的数控加工编程方法
一种圆柱分度凸轮的数控加工编程方法作者：黄伟波来源：《中国科技博览》2014年第33期[摘要]针对圆柱分度凸轮采用4轴联动加工编程难度高的问题，提出一种综合利用Pro/E、Mastercam、Excel三种软件进行简化建模、编程的原理和方法。
通过此方法生成的加工程序符合机床4轴联动的控制要求。
将程序用于零件试加工，经装配并运行后证实该零件加工合格。
实例表明，此种编程方法可行，且简单、易掌握，在凸轮加工领域具有一定的实用价值。
[关键词]圆柱分度凸轮；数控加工编程；Pro/E；Mastercam；Excel中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0013-021 引言圆柱分度凸轮机构是将凸轮的连续转动转化为分度盘的间歇转动的一种机构，主要应用于冲压机械、包装机械、制药机械及需要固定转位的自动化机械中[1]。
随着设计能力及加工精度的不断提高，此种机构得到了迅速发展和广泛应用。
圆柱分度凸轮作为该机构的关键部分，其核心内容是凸轮槽的设计及加工。
基于圆柱分度凸轮机构的运动特点，凸轮槽必须采用机床4轴联动的方式进行加工。
现行采用的较为精确的方法是利用UG等三维软件的高级功能进行凸轮的建模与编程。
如王卫兵等[2]利用UG/Grip编程工具开发了圆柱分度凸轮辅助建模系统，实现凸轮的精确建模，再利用UG NX加工模块的可变轴曲面轮廓铣编制凸轮沟槽的多轴加工程序。
但对于一般的编程人员来说，此等方法难度高，不易掌握。
因此，寻求一种简单，易掌握的建模和编程方法具有一定的研究意义。
Pro/E、Mastercam、Excel是机械行业内常用的软件，其基本功能的应用已能被大多数的编程人员所掌握。
本文尝试将以上三种软件相结合，进行凸轮的简化建模及编程。
2 凸轮简化原理及编程思路圆柱分度凸轮机构（如图1）运行时，凸轮做A轴转动；滚子与分度盘一起做间歇性转动，其运动可分解为X、Y方向的运动。
圆柱凸轮加工工艺及数控编程
摘要机械产品正沿着两个方向发展：一是大型化、自动化、精密化、高速化和成套化，二是小型化、多功能、结构简单、使用可靠和成本低廉。
在此发展进程中，各种各样的自动机械占有令人瞩目的重要地位。
以凸轮机构为核心，已发展出成千上万种高效、小型、简易、精密、价廉的自动机械，遍布各行各业。
本文针对圆柱凸轮的特点，并结合五轴高速铣削加工技术，对圆柱凸轮的造型，加工工艺，CAM编程以及后置处理均进行了探讨研究，来提高圆柱凸轮加工质量。
关键词：圆柱凸轮；五轴数控加工；高速铣削加工技术AbstractMechanical products along two directions: one is the large-scale, precision, automation, high speed and complete, two is miniaturization, multifunction, simple structure, reliable use and low cost. In the course of development, the important position of various automatic machinery occupies a great. In cam mechanism as the core, has developed the automatic mechanical thousands of high efficiency, small, simple, precise and cheap, in all walks of life.Based on the characteristics of globoid indexing cam, and the combination of processing technology of five axis high-speed milling, the cam shape, processing technology, CAM programming and post processing were conducted a study, to improve the processing quality of the globoidal cam.Keywords: globoidal cam; five axis NC machining; high-speed milling technology目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (1)图表目录............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
端面圆柱凸轮数控铣削加工的研究与实现
在压力机上的打料横梁与装在压力机机体上的螺 112
责任编辑：于秀文 收稿日期：2011－03－08
第 32 卷第 08 期
端面圆柱凸轮数控铣削加工的研究与实现— ——黄 杰，等
Vol.32No.08
粗加工过程中对刀具磨损严重。 现将前期数控车圆
柱筒状毛坯长度尺寸保证为 45 mm，然后在数控线
切割机床进行如图 2 所示的切割，直接获得与端面
Vol.32No.08 Aug. 2011
端面圆柱凸轮数控铣削加工的研究与实现
黄 杰， 贺 炜， 刘宏军 （南京工业职业技术学院 机械工程学院， 南京 210046）
摘 要： 分析某纺织机械中端面圆柱凸轮的加工工艺， 分别运用 Pro/E 和 CAXA 制造工程师 软件对端面圆柱凸轮进行三维建模和数控编程，并最终在普通三坐标数控铣床上，加工出合格产 品，取得良好的效果。
摘 要： 焊接可靠性是在生产过程中为保证焊接结构、 接头组织性能而制定的一套预防措施 体系，并为工艺材料等的缺陷提供改进依据和建议。 通过模拟焊接过程，能够得到焊接过程中和焊 接后的变形及焊接残余应力。 根据分析结果对焊接工艺进行修改，然后再分析得到预期结果，最后 通过试验验证焊接结构的可靠性。
关键词： 焊接结构； 可靠性； 数值模拟； 对接变形 中图分类号： TP391.9； TG457 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0794（2011）08 － 0114 － 02
面圆柱凸轮， 工作面为两交截线通过可变剖面扫描 工，所以加工设备选用南通 V600 立式数控铣床，并
获得。 端面圆柱凸轮是一种较为特殊的凸轮，在机械 用通用三爪卡盘进行夹紧，M5 的螺纹孔进行定位。
设备中应用广泛， 圆柱凸轮的加工一般要在多轴的 由图纸分析知道零件的最高处为 29.5 mm， 毛坯可
圆柱凸轮加工方法及应用
西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）圆柱凸轮加工方法及应用年 级：2005级学 号：20055355姓 名：商飞专 业：制造工程指导老师：彭新宇2009年6月院 系 机械工程学院 专 业 制造工程 年 级 2005级 姓 名 商飞题 目 圆柱凸轮加工方法及应用指导教师评 语指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人 (签章) 成 绩答辩委员会主任 (签章)年 月 日毕业设计（论文）任务书班级 2005制造工程一班学生姓名商飞学号 20055355发题日期：2009 年 3 月 5 日完成日期：2009年 6 月 15 日 题目圆柱凸轮加工方法及应用1、本论文的目的、意义空间凸轮是空间凸轮机构中的关键零件，其传统方法加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高。
本文研究了采用CAD/CAM技术采用数控机床进行空间凸轮加工的方法。
讨论整个加工工艺过程的决策。
并采用UG/CAM技术针对具体凸轮的重要加工工序完成了加工程序和刀路仿真，并针对该重要工序设计夹具。
通过对本课题的研究，能让学生深刻理解当前进行此类产品进行加工工艺决策的理论，有助于将其在几年大学所学习知识与实践结合并得到综合运用。
使其初步具备从事技术和科研工作的能力。
2、学生应完成的任务收集并吸收关于此类产品的加工工艺决策理论的资料，深刻理解基于CAD/CAM的数控编程技术，将二者有机的结合在一起并运用于空间凸轮重要工序的加工程序编制并设计夹具（提供NC程序及电子或纸质夹具图）。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分 收集资料，吸收消化 ( 3周)第二部分 确定技术路线，整理论文思路 (1 周)第三部分 完成论文初稿 ( 6周)第四部分 修改论文 ( 1周)第五部分 定稿及其他 ( 1周)评阅及答辩 ( 周)备 注指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘要圆柱凸轮机构是一种用于高速间歇分度的空间凸轮机构，圆柱凸轮轮廓面与分度盘上均布的圆柱滚子共轭啮合。
柱面凸轮的三维设计及数控加工
柱面凸轮的三维设计及数控加工作者：杨延波来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第07期本文介绍柱面凸轮在数控加工中，使用Pro/ENGINEER、CAXA制造工程师以及VERICUT软件进行三维造型、NC程序生成和仿真校验的过程。
在实际加工之前，检查出多轴加工中的干涉及碰撞问题，并进行调整和修改，提高了多轴数控加工中NC程序的准确性和可靠性。
一、引言柱面凸轮的加工一般需要在4轴数控加工中心机床上进行，可保证数控加工的高效率和高质量。
手工编程已不能满足多轴加工编程的要求，须借助CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。
本文介绍柱面凸轮加工过程中的三维造型、NC编程和仿真校验过程，可提高多轴NC 程序的准确性和可靠性。
二、使用Pro/ENGINEER软件进行三维造型根据柱面凸轮零件图可知：需在圆柱面上加工1个0°～360°范围内的空间曲线槽，槽的宽度和深度均为16mm，凸轮行程为40mm，其他尺寸和参数如图1所示。
在Pro/ENGINEER软件中进行三维造型时，使用关系、图形基准特征和可变剖面扫描的方法进行柱面凸轮的三维造型设计。
1.创建柱面凸轮的基础实体使用拉伸或旋转命令创建柱面凸轮的基础实体，并创建键槽和倒角特征。
创建柱面凸轮的基础实体时，应确保Pro/ENGINEER实体模块中坐标系的Z轴与该基础实体的轴线方向一致，如图2所示。
2.创建公式曲线选择“插入”菜单→“基准模型”→“图形”命令，输入名称“gr1”，绘制二维曲线，该曲线为柱面凸轮的行程，如图3所示。
该图左下角为草绘界面中创建的坐标系。
3.创建基准平面和草绘曲线创建基准平面DTM1，并在该基准平面上创建草绘曲线，该曲线为Φ98mm的圆，如图2所示。
4.创建柱面凸轮的槽特征使用“可变剖面扫描”命令创建柱面凸轮的槽特征，选取上个步骤中创建的草绘曲线为轨迹，点击“草绘”按钮，绘制二维剖面，如图4所示。
选择“工具”→“关系”命令，输入关系式sd3=evalgraph““gr1”，trajpar*360”。
自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计和数控加工
自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计和数控加工摘要：近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科技的进步，我国自动化机械行业发展进程不断加快。
自动化机械中，空间分度凸轮机构的应用过程中，如何做好曲线设计和数控加工始终是自动化机械行业领域研究的热点之一。
本文基于这一课题，首先分析了自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计，其次分析了自动化机械中圆柱分度凸轮机构的数控加工技术。
关键词：自动化机械；圆度分度凸轮；曲线设计；数控加工自动化机械中凸轮机构有着越来越广泛的应用，这种凸轮机构不仅仅有着传动导向的基本功能，同时也有着对机构控制的重要功能，在当前的凸轮机构发展中，不仅仅将相对复杂的运动规律产生，同时也有着相对较大的变速范围，对于执行机构的自动工作循环有着一定的控制作用。
现如今，伴随着计算机辅助技术以及计算机技术的日益成熟，圆度分度凸轮机构的应用，为自动化机械带来了极大的便利，并降低了制造的成本。
1.自动化机械中圆柱分度凸轮机构的曲线设计圆度分度凸轮主要是自动化机械一种常见的转位凸轮，同时也是一种圆盘转位凸轮，有着不封闭的曲线凹槽。
工作的过程中，主动轴是凸轮，并借助于动轴进行旋转，形成一种分度盘的间歇运动，将圆盘分度的目的实现。
自动化机械圆度分度凸机构曲线设计的过程中，由于曲线运动往往有着一定的复合性，在将滚子运动轨迹满足的同时，也要将曲线运动规律以及曲线的升程满足。
首先就要对余弦加速度运动规律下的凸轮理论曲线进行计算，并对修正后的曲线以及引导圆弧线进行计算。
余弦加速度运动规律下的一种凸轮理论曲线计算的过程中，就要对间隔直线逼近法加以采用，将凸轮理论下曲线中的各个点的坐标计算出。
修正曲线计算的过程中，就要结合滚子的运动轨迹，自动化机械中的铣刀控制过程中，就要将Y向的补充运动及时的增加，将修正曲线逐步形成。
对于曲线各个点的修正值用表示，如下所示：分度圆的半径用表示，同时曲线总升程用表示，分度角用表示。
圆弧线计算的过程中，在对引导圆弧半径确定和相关的圆心坐标值确定的过程中，就要保证合理的选择圆弧线的半径，避免凸轮中滚子进入时出现相关的碰撞。
圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程
圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程摘要：作为拥有良好运动性能的圆柱凸轮，会受到动件运动规律因素影响，生成复杂空间曲面，导致在设计、加工等方面面临较大困难。
本文对于圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程进行详细分析，通过Pro/E系统进行三维参数化设计，使用Master CAM软件进行数控加工编程。
旨在为我国众多制造企业提供技术帮助，推动国民经济有序发展。
关键词：圆柱凸轮；三维参数化设计；数控加工编程相较于平面凸轮机构，圆柱凸轮这种空间凸轮机构具有良好刚性，控制从动件运动稳定，可以满足机械高速运行的需求。
空间凸轮拥有这些特性，主要是因为其具有凸轮轮廓曲面。
考虑到圆柱凸轮设计、加工较为困难，过去常使用矩形平面取代圆柱面，并以平面凸轮计算轮廓坐标。
仍存在加工精度偏低的问题，无法满足制造业生产需求，需要寻找更加便利方法进行凸轮设计、加工。
1三维参数化设计对于圆柱凸轮三维参数化设计作业，需要将轮廓曲面设计作为重点内容严格对待。
以自变参数原始数据作为设计基础，建设三维模型，从而分析和三维模型相对应的参数化模型。
对于尖顶推杆圆柱凸轮，可以从正弦加速度、余弦减速度两个方面入手，利用这种运动规律，优化圆柱凸轮三维参数化设计工作。
1.1设计自变设计参数在设计圆柱凸轮的轮廓曲面时，其结构参数与从动件运动规律已经提前获得。
所以，在设计圆柱凸轮数据模型时，选择Pro/E系统的应用工具，设置圆柱凸轮自变参数后，赋予参数初值即可。
这里需要注意一点，对于推程角、远休角、回程角、近休角几个参数，需要保证初值之和为360°，即各段曲线是以封闭状态构成凸轮曲线[1]。
1.2利用方程曲线分段模式，描述轮廓曲面扫描轨迹控制线根据圆柱凸轮轮廓曲线数学模型和从动件运动规律，使用方程曲线对轮廓曲面扫描轨迹控制线进行描述。
主要选择推程角、远休角、回程角、近休角，利用这几个角度相对的轮廓曲面，描述圆柱凸轮的平面坐标。
1.3通过扫描变截面，获得凸轮实体选择Pro/E系统中的Fron模块，利用圆周描述凸轮轮廓扫描轨迹原始控制线。
基于UG软件的圆柱凸轮槽数控加工
基于UG软件的圆柱凸轮槽数控加工摘要：空间圆柱凸轮具有体积小、结构紧凑、传递扭矩大和转速高等优点，它在包装、农业机械、纺织、轻工、食品及制药等自动化机械中广泛应用。
本文主要解决了通过UG软件来实现圆柱凸轮的复杂凸轮槽的加工，替代传统的加工方法，提高凸轮的加工精度和效率。
关键词：圆柱凸轮；数控加工；工艺；可变轴轮廓铣；四轴编程凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构。
凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。
凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中，它分为平面凸轮机构和空间凸轮机构。
其中，空间凸轮机构中的关键零件凸轮的加工一直是机械加工的难点。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。
其中带有槽体的圆柱凸轮是比较常见的一种空间凸轮，对其槽的加工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且一致性差。
随着多轴加工的逐渐成熟和推广开来，在圆柱凸轮槽加工上我们可以充分利用CAD/CAM软件的强大功能来弥补常规方法的不足。
本文我们以加工的外协件-圆柱凸轮槽为例来介绍如何在UG软件中采用多轴加工的方法来实现圆柱凸轮槽的加工。
1 加工工艺分析图1是笔者近来进行外协编程的一用于包装机械上的外协件，从上面二维图上我们可以得知该圆柱凸轮槽是环绕在圆柱面上的等宽槽，槽宽25mm，槽深20mm，显然，通过一般的XYZ三轴连动是无法加工出来的，必须借助一个角度变化来控制槽在圆柱面的分布，那么只能考虑采用四轴编程加工来实现。
考虑到模具厂现有设备的实际状况，普通的三轴数控铣床没有配备数控分度头只能三轴连动，显然无法实现该工件的加工，虽然具有五轴功能的高速FIDIA铣床从原理上可以实现，但由于该工件的加工量较大为20mm，所以也不适合在其上加工。
最终安排在带有数控回转工作台的国产卧式加工中心上进行，它可以实现工作台旋转360度从而可以满足此次加工要求。
空间圆柱凸轮槽的数控加工及编程实例
需采 用 多 个 走 刀加 工 ， 可 先 中 间 开槽 ， 然 后 的 位 置 要 求 ， 防止铣 刀在铣 削的过程 中由
侧面的法截面线必 须严格平行 ； （ ２ ） 圆柱 凸 再 分 别 加 工 两 侧 面 ， 如 果在 编 写 程 序时 ， 不 于 凸 轮 轮 槽 的 一侧 是 逆 铣 加 工 ； 另一 侧 是
具规格 ／ ａ ｒ ｍ 西１ ０ 中１ ２ 西１ ３
士轴转速 进 给速 度 背吃 厂 Ｊ 量 备注
ｒ ／ｍ ｌ ｎ ｍ ｍ ／ｍ ｍ ／ ｍ ｍ
６ ０ ０ ６ ０ ０ ｌ Ｏ ０ ｏ
６ ０ ６ ０ ８ ０
３ ． ５ ７ ． ５ ７ ． ５
鳊程 过 程 中举 一 反 三 。
荚 键词 ： 数控 壕程 圆柱凸轮槽 加工 工艺 中 图分 类 号 ； Ｔ Ｇ ６ ５ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ —３ ７ ９ １ （ ２ ｏ １ ３ ） ０ ９ （ ａ ） 一 ０ ０ １ １ － ０ ２
４５。
积小 、 结 构 紧凑 、 刚性好、 转 动 扭 矩 大 等 优
点。 但 圆 柱 凸轮 机 构 属 于 空 间 凸轮 机 构 ， 数
手 工 编 程 过程 如 下 所 述 。
开 曲线 图 形轨 迹 ， 不 考 虑 刀具 半 径补 偿 。
（ ２ ） 对 于 槽 宽 尺 寸 较 大 的 圆柱 凸轮 槽 ，
轮槽在 工作段必须等 宽 。 这 是 保 证 滚 子 在 使 用 刀具 半 径 补 偿 ， 那 么加 工 槽 腔 两 个 侧 顺 铣 加 工 ， 这 样 使 刀具 受 到 的 切 削 力 不等 ， 圆柱 凸轮 槽 中平 稳 运 动 的 必 要 条 件 。
基于Excel实现圆柱凸轮的数控编程与加工
基于Excel实现圆柱凸轮的数控编程与加工赵岐刚【摘要】采用Excel软件的计算功能对圆柱凸轮的节点坐标进行数值计算,并将计算结果转换为文本格式后根据数控系统进行数控程序编制.再通过传输设备将数控程序输人数控系统中,即可进行圆柱凸轮的数控加工.不需编程人员学习复杂的宏程序,更不需要购买价格昂贵的CAD/CAM软件.为中小企业加工此类零件提供了有效的方法,此方法值得在中小企业进行推广.【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(019)006【总页数】3页(P44-46)【关键词】Excel软件;圆柱凸轮;数值计算;数控加工【作者】赵岐刚【作者单位】辽宁机电职业技术学院,辽宁丹东 118000【正文语种】中文【中图分类】TG659圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可以看做是将移动凸轮卷成圆柱体演化而成的。
圆柱凸轮机构有体积小、刚性好、结构紧凑、运转可靠、传动转矩大等优点，在机械中具有广泛的应用[1]。
它在实现较大运动升程与间隙分度运动方面有较多的应用。
目前，加工圆柱凸轮的较理想的方法是采用四轴数控铣床进行加工[2,3]。
本文阐述了借助Excel软件来实现圆柱凸轮数控铣削加工的编程方法，为企业提供简便的编程方法提供参考。
圆柱凸轮采用数控加工时采用范成法[4]，安装时，应使凸轮的轴线平行于机床的X轴 ,由绕X轴旋转的转盘上的卡爪与顶尖来夹紧工件；加工时，圆柱凸轮旋转，根据凸轮的轮廓形状 ,铣刀作X轴轴运动,运动轨迹为空间曲线；设计时，圆柱凸轮轮廓曲线通常用其圆柱面展开图表示，凸轮曲线展开后，横坐标为展开图圆周方向位移，纵坐标为铣刀沿机床X轴、Y轴或Z轴的位移，在图上表示为分段圆弧、直线、公式曲线和列表曲线等。
如图1所示，粗加工时使用小于从动件滚子直径的铣刀，精加工时使用与滚子相同直径的铣刀进行铣削。
圆柱凸轮在数控加工中通常需要四轴数控机床才能进行，同时需要相应的数控程序。
空间圆柱凸轮的数控加工工艺设计
空间圆柱凸轮的数控加工工艺设计3俞 庆1,刘荣昌2,陈春明2,马淑英2,张 侃1(1.常州工学院机电学院,江苏常州 213002; 2.河北科技师范学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:根据空间圆柱凸轮的结构特征、使用和工作特性等要求,确定空间圆柱凸轮数控加工的具体内容,拟定空间圆柱凸轮的数控加工工序,介绍工件坐标系、对刀点及换刀点的确定办法和切削用量的计算调整办法,在Fadal 立式加工中心加工后的零件经用户检测和使用,完全满足圆柱凸轮的使用要求。
关键词:空间圆柱凸轮;数控加工;工艺中图分类号:T H164 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2006)04-0078-02Techn i ca l desi gn for NC processi n g of spa ti a l cyli n dr i ca l camYu Q ing 1,L iu Rong -chang 2,Chen Chun -m ing 2,Ma Shu -ying 2,Zhang Kan1(1.School of m echanical and electronic engineering,Changzhou university,Changzhou J iangsu 213002,China;2.Hebei nor m al university of science and technology,Q inhuangdao Hebei 066004,China )Abstract:Based on the structural character and the kine matic and kinetic de mand of cylindrical ca m,detailed contents of NC p r ocessing of s patial cylindrical ca m are worked out and the NC working p r ocedure is p repared .The selecting methods of the zer o point and changing point of the cutting t ool and the coordinate syste m of workp ieces and the calculati on and adjusting method is intr oduced .Finished p r oducts,which manufactured by fadal machining centre,are fully meeting t o the using re 2quire after users ′testing and using .Key words:s patial s patial cylindrical ca m;NC p r ocessing;technics 空间圆柱凸轮具有体积小、结构紧凑、传递扭矩大和转速高等优点,它在包装、农业机械、纺织、轻工、食品及制药等自动化机械中广泛应用。
正弦曲线圆柱凸轮的建模及其四轴数控加工
程依赖 Matlab，方法较为复杂。西安工业大学的卢志伟研究了
基于 MasterCAM X6 的圆柱凸轮的建模和加工仿真，主要是
基金项目：贵州省教育厅青年科技人才成长项目 （黔教合 KY 字 ［2016］288）；国家创新训练项目（201610668039）。
作者简介：雷蔓（1985-），男，贵州黔西人，硕士，助教，主要研究方向： 3D 打印及数控加工技术。
74 2017 年第 7 期
图 2 规律曲线缠绕在外圆柱面上 得到缠绕曲线后，可以通过扫掠和布尔运算的方法完成 凸轮槽的建模，但是该方法比较繁琐。这里采用另外一种建立 凸轮槽的方法，先在曲面上偏置缠绕曲线得到两条新的缠绕 曲线，宽度为从动件滚子的直径，再用偏置的两条曲线建立直 纹曲面，最后加厚直纹面再与圆柱体布尔求差既可完成圆柱 凸轮的建模（如图 3 所示）。
线往复运动，实现剪的动作。为了使机器振动小，拟采用无休
止角余弦加速度运动规律的圆柱凸轮机构来实现运动的传
递。
所设计的圆柱凸轮行程 h=10mm，推程运动角与回程运
动角为零，即 Φ=Φ'=180°，采用在直径 d=40mm 的外圆上开
沟槽的形式。余弦加速度运动规律凸轮机构的位移 s、速度
ν、加速度 a 与转角 渍 的关系式如下：
图 1 圆柱凸轮参数化建模的表达式关系 建立表达式时需注意，t 是 NX 8.0 默认的变化量，其取 值范围为 t∈［0，1］，要首先建立 t 变量，类型为数量里面的恒 定，名称为 t、公式为 0，其余变化的量都要乘以 t。图 1 定义的 常量有半径 r=20mm、圆周 c=2×3.14×r，变量有 theta=t×360 （单 位 是 角 度）、 余 弦 线 的 参 数 方 程 为 xt=c×t、yt=10 ×cos （theta）、zt=0，xt、yt、zt 是建立根据方程的规律曲线时默认的 x、 y、z 轴坐标值。 参数表达式建立完后，插入规律曲线，建立圆柱凸轮的外 圆柱面和与一个与外圆柱面相切的参考平面，选择缠绕曲线 命令，完成缠绕曲线、缠绕面和参考平面定义后即可把余弦曲 线缠绕在圆柱面上（如图 2 所示）。
面向数控加工的圆柱分度凸轮刀具轨迹计算与模拟1
面向数控加工的圆柱分度凸轮刀具轨迹计算与模拟*摘要：介绍圆柱分度凸轮数控加工的方法,建立圆柱分度凸轮的刀具运动轨迹方程,给出在AutoCAD上实现圆柱凸轮NC加工的动态模拟和三维几何造型的过程。
结果表明:能够提高加工精度和效率,并可直接应用于生产实际。
关键词：圆柱分度凸轮; 刀具运动轨迹; 动态模拟中图分类号：TH132.47 文献标识码：ATool-path calculation and simulation of cylindrical index camfaced to NC machiningAbstract: A method of NC machining for cylindrical index cams is introduced, some equations of moving tool path to mill cams profile are established, processes to dynamically simulate of machining and to obtain 3D modeling of cylindrical index cams are presented on AutoCAD. The results indicate that the method can promote precision and efficiency of profile machining, and it can be directly applied to practice.Keywords:Cylindrical index cam; Moving tool path; Dynamic simulation圆柱分度凸轮是通过凸轮廓面与滚子啮合实现分度运动的。
凸轮呈圆柱状,凸轮轴线与分度盘轴线互相垂直交错,滚子轴线与分度盘轴线平行。
该机构的分度数大,且从动盘运动规律可任意选取,因此具有良好的运动特性和动力特性,振动、冲击、噪音比较小,这是其它机构所不能胜任的,广泛应用于各种自动机械的间歇转位分度以及自动生产线的步进输送中,凸轮分度机构是轻工、包装、电子、制药、烟草及化工等行业中,实现自动化、高效化生产的首选核心部件[1]。
圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工
是由 s1 ( z , y) 和 s2 ( x , z) 两个圆周运动组合产生的 z 、 y 、x 三轴曲线联动而成的空间曲面 。三坐标联动插补
算法是在“函数跟踪法”的基础上提出的 。它能够插补
任意二次曲线 ,并能保证其一阶偏导数连续 。
图 2 曲线展开图
圆柱分度凸轮的廓面为三维空间曲面 。它可以分 解为两个相关坐标系内的二次曲线 。如三维空间曲面 ( x , y , z) ,可以分解为两个相关坐标系 ( x , y) 与 ( y , z) 内的二维曲线 ( y 为公共轴) 。应用“函数跟踪法”原理 可以计算出各自的进给方向 , 但是计算结果并不直接 产生输出 ,而是以公共轴为媒介 (以 y 轴为例) 计算出 最终结果联合输出 。
《液压气动与密封》征订启事
根据科学技术部国科财函 [ 2002 ]号文 ,由中国液压气动 密封件工业协会主办的《液压气动与密封》刊物已正式办理 了从山西迁入北京办刊的手续 ,领取了北京市新闻出版局颁 发的期刊出版许可证 (京期出证字第 4839 号) ,并与北京市 邮政局签订了 2003 年的代发合同 。敬请广大读者 、作者 、广 告客户一如既往 ,继续关注 、支持本刊 ! 同时 ,在订阅 2003 年《液压气动密封》时 ,请使用本刊新的国内统一刊号 : CN11 - 4839/ TH 和新的邮发代号 :82 - 152 。
凸轮轴零件的数控加工工艺设计及数控编程
凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程()题目:凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程5月凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程摘要这次毕业设计旳目旳就是要对轴类零件旳数控磨削加工有所理解，凸轮轴是轴类零件中比较复杂旳一种轴类。
在磨削加工方面，凸轮轴也是比较难以加工旳轴。
本文则是从最开始旳凸轮轴零件旳工艺分析开始对凸轮轴进行全方位旳分析有关材料旳选择，毛坯确实定，热处理选择，基本尺寸以及表面粗糙度确实定都参照了大量旳有关书籍进行定性定量旳选择，中期旳工序设定，以及有关加工环节中旳有关凸轮轴轴颈铣削旳夹具设计，尚有某些加工用量和加工余量旳切削选择和计算，最终还运用了数控技术和仿真技术对凸轮轴零件最终在电脑上进行数控模拟和仿真加工生成零件。
关键词:凸轮轴;工艺设计;数控加工如需要完整文档及cad图等其他文献，请加球球:一九八五六三九七五五ICAM shaft parts of nc machining process design and NCprogrammingAbstractThis graduation design is aim to CNC grinding of shaft parts understand ,The camshaft is relatively complex shaft parts of ashaft .In the grinding process, the camshaft is also more difficult to machine shaft. This paper begins with the process analysis to parts of the camshaft camshaft all-round analysis about the choice of materials, the determination of blank heat treatment options, the basic size and the determination of surface roughness are qualitative quantitative reference a large number of related books, Medium-term process Settings, as well as processing steps of CAM shaft neck of milling fixture design, and some processing dosage and the selection and calculation of cutting machining allowance,Finally also use numerical control technology and simulation technology to nc camshaft parts eventually on the computer simulation and the simulation processing to generate parts.Keywords:The camshaft;Process design;Numerical control processing II目录1 绪论 ..................................................................... (1)1.1Pro/E和Mastercam9.0软件旳特点及重要功能 (2)1.2数控技术旳有关知识 ..................................................................... (2)1.3凸轮轴设计背景 ..................................................................... . (5)1.4凸轮轴设计措施 ..................................................................... . (5)1.5凸轮轴设计旳作用 ..................................................................... (5)1.6凸轮轴设计旳成果和意义 ..................................................................... . (6)2 凸轮轴零件旳工艺分析 ....................................................................72.1凸轮轴零件特点 ..................................................................... . (7)2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (8)2.3小结...................................................................... .. (9)3 凸轮轴工艺设计 ............................................... 错误～未定义书签。
圆柱凸轮加工方法及应用
西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）圆柱凸轮加工方法及应用年 级：2005级学 号：20055355姓 名：商飞专 业：制造工程指导老师：彭新宇2009年6月院 系 机械工程学院 专 业 制造工程 年 级 2005级 姓 名 商飞题 目 圆柱凸轮加工方法及应用指导教师评 语指导教师 (签章)评 阅 人评 语评 阅 人 (签章) 成 绩答辩委员会主任 (签章)年 月 日毕业设计（论文）任务书班级 2005制造工程一班学生姓名商飞学号 20055355发题日期：2009 年 3 月 5 日完成日期：2009年 6 月 15 日 题目圆柱凸轮加工方法及应用1、本论文的目的、意义空间凸轮是空间凸轮机构中的关键零件，其传统方法加工难度大，周期长，加工精度低，对操作工人技术水平要求高。
本文研究了采用CAD/CAM技术采用数控机床进行空间凸轮加工的方法。
讨论整个加工工艺过程的决策。
并采用UG/CAM技术针对具体凸轮的重要加工工序完成了加工程序和刀路仿真，并针对该重要工序设计夹具。
通过对本课题的研究，能让学生深刻理解当前进行此类产品进行加工工艺决策的理论，有助于将其在几年大学所学习知识与实践结合并得到综合运用。
使其初步具备从事技术和科研工作的能力。
2、学生应完成的任务收集并吸收关于此类产品的加工工艺决策理论的资料，深刻理解基于CAD/CAM的数控编程技术，将二者有机的结合在一起并运用于空间凸轮重要工序的加工程序编制并设计夹具（提供NC程序及电子或纸质夹具图）。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分 收集资料，吸收消化 ( 3周)第二部分 确定技术路线，整理论文思路 (1 周)第三部分 完成论文初稿 ( 6周)第四部分 修改论文 ( 1周)第五部分 定稿及其他 ( 1周)评阅及答辩 ( 周)备 注指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日摘要圆柱凸轮机构是一种用于高速间歇分度的空间凸轮机构，圆柱凸轮轮廓面与分度盘上均布的圆柱滚子共轭啮合。
基于ProE 5.0的圆柱凸轮多种建模方法 及其多轴仿真加工研究
根据圆周长公式：C=π*D （1）计算得出该圆柱体外圆柱的周长为100πmm ，由于圆柱体高度尺寸为100mm ，因此展开平面图中的矩形尺寸应为100πmm×100mm 。
根据展平面开图中所标注的尺寸以及A1、A2、A3、A4各点的角度值θAi ，可以按照比例换算确定其坐标位置，换算公式如下：（2）例如A1点的角度值为64°，可按上述公式换算出A1点的纵坐标值：X A1同理，A2、A3、=216.42mm 、X A4根据上分析和尺寸，可在图1圆柱凸轮零件图10ϕ100ϕ20A2A3A1A40°A1点：64°A2点：112°A3点：248°A4点：296°360°该方法建模基本步骤为：选择一个绘图平面，绘制圆ø100mm→拉伸为ø100mm×100mm 圆柱体→选择穿过圆柱体中心轴线的平面根据换算尺寸绘制圆柱凸轮凹槽轮廓展开曲线S1→在编辑菜单中选择包络命令，将曲线投影到圆柱体外圆面得到凹槽轮廓展开曲线空间曲线S2→利用扫描-切口命令选择凹槽轮廓展开曲线空间曲线为扫引轨迹，绘制10mm×12mm 的矩形作为截面得到圆柱凸轮→孔命令绘制ø20通孔。
注意事项如下：①各点坐标值的正确换算，否则无法精确绘制圆柱凸轮。
②为防止运用包络曲线命令时选错圆柱面，ø20通孔应在最后绘制。
2.2圆柱凸轮环形折弯建模方法环形折弯（Toroidal Bend ）命令是一种改变模型形状该方法建模基本步骤为：选择一个绘图平面，绘制100πmm×100mm 的矩形→拉伸100π×100×50mm 长方体选择长方体表面为绘图平面，根据换算尺寸绘制圆柱凸轮凹槽轮廓展开曲线S3→利用扫描-切口命令选择凹槽轮廓展开曲线S3为扫引轨迹，绘制10mm×12mm 的矩形作为截面得到圆柱凸轮凹槽平面展开形状→在“插入”“高级”中选择“环形折弯”命令，在“参照”选项卡下勾选该方法建模基本步骤为：选择一个绘图平面，绘制两个同心圆ø100mm 、ø20mm→拉伸至高度为100mm 的空心圆柱体→插入-模型基准-图形，添加坐标系，根据零件图平面展开所示注尺寸绘制圆柱凸轮凹槽轮廓展开曲线S4→利用可变截面扫描命令选择圆柱体一个端面边线为原点轨迹→点击控制面板上的“草绘”，绘制10mm×12mm的矩形作为截面，同时点击工具-关系，为尺寸S5添加函数关系：sd5=evalgraph （“cam ”，trajpar*360）→移除材料得到圆柱凸轮。
毕业设计---圆柱凸轮分度机构的设计计算及运动仿真
圆柱凸轮分度机构的设计计算及运动仿真摘要：圆柱凸轮分度机构主要用于两垂直轴间的运动。
当主动轴连续旋转运动时，从动件是装有多个滚子的转盘，可按设计要求作间歇步进分度转位运动，从而把连续旋转地输入运动形式转化为具有停歇区的分度运动输出形式。
本文主要介绍了圆柱凸轮分度机构方案的选择，理论廓线和工作廓线的计算方法。
利用c语言程序编写圆柱凸轮轨道的计算程序及利用matlab绘出凸轮轮廓曲线，同时利用三维造型软件完成主要零部件建模及利用Pro/E完成零部件装配及运动仿真。
本文还介绍了凸轮分度机构常用运动规律的主要特性比较及其使用场合，以及在设计过程中遇到的一些问题及解决方法。
关键词：圆柱凸轮分度机构，设计计算，实体建模，运动仿真1 总述1.1前言凸轮机构是使从动件作预期规律运动的高副机构。
其主要优缺点如下。
优点：○1从动件的运动规律可以任意拟定，凸轮机构可用于对从动件要求严格的地方，也可以用于要求从动件作间歇运动的地方，其运动时间与停歇时间比例以及次数都可以任意拟定。
可以高速启动，动作准确可靠。
○2只要设计相应的凸轮轮廓，就可以使从动件按拟定的规律运动。
一般中、低速凸轮的运动设计比较简单。
○3由于数控机床及计算机的广泛应用，特别是近些年来可以实现计算机辅助设计与制造使凸轮轮廓的加工并不十分困难。
缺点：○1在高副接触处难以保证良好的润滑，又因其压力较大，故容易磨损，为了保持必要的寿命，传递动力不能过大。
○2高速凸轮机构中，其高副接触处的动力学特性比较复杂，精确分析与设计都比较困难。
而在许多机械设备中，特别是自动化半自动化机械设计中，由于生产工艺的要求，往往需要机构来实现周期性的转位，分度动作以及带有瞬间停顿或停歇区的断续性运动。
这种输出曲线呈现周期性的机构称为间歇运动机构。
间歇运动机构广泛应用于机床、化工、轻工、印刷、电子、包装、食品机械、计量器具等行业。
机械运动机构种类繁多，随着科学技术的发展，加工效率的提高，高速、精密的间歇运动机构越来越多的得到使用。
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ห้องสมุดไป่ตู้Ｏ 引 言
圆柱分 度 凸轮机 构 用 于 两 垂直 交 错 轴 间 的 间隙 分度 步进 运 动 ， 有 定 位 精 度 高 、 载 能 力 大 、 动 具 承 运 平稳 等特 点 。广 泛应 用 于 各 种 机 床 与机 械 设 备 的 间 隙步进 机 构 与步进 供 料 装 置 等 … 。 圆柱 分 度 凸轮 是
ｌ ｈ ｄ ｍｏ ｌ ｇ ｓ ｔ ｍ ｆｔ ｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｌ ｇｔｚ ｔｏ ｏ ｅ ｒｃ ｉ ｄ ｉａ ｎ ｅ ｉ ａ ｂｙ Ｕ Ｇ／Ｇｒｐ ｏ ｉ ｅ ｄｅｉ ｙｓ ｅ ｏ ｈｒ ｅｄｍ ｎｓｏ ａ ｉ ａ ｉｎ ｍ ｄ ｌ ｙｌ ｒｃ ｌ ｄ ｘｎｇｃ ｍ ｓ ｎ ｄｉ ｉ ｏ ｆ ｎ ｉ ｉ ｆ
２１ 年第 １ 期 ００ ０
文 章 编 号 ：０ １— ２ ５ ２ １ ） ０— ０ １ ３ １ ０ ２ ６ （ ０ ０ １ ０ ９ —０
・工 艺 与 装 备 ・
圆柱 分 度 凸轮 的 精 确 建模 与 数 控 编 程
王 卫 兵 ， 燕 ， 志 新 董 胡
（ 西赣 江 职 业技术 学院 ， 昌 ３０ ０ ） 江 南 ３ １ ８
ｏ ｎ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｏ ｌｃ ｔｏ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＵｎｉ ｒ ｐｈ ｃ ｇ ａ ｉｓ Ｗ ＡＮＧ ｅ — ｎｇ， ＤＯＮＧ ｎ，Ｈ Ｕ ｉｘｎ Ｗ ｉｂｉ Ｙａ Ｚｈ ・ ｉｇ
（ｉｎｘ Ｇ ｎ ａ ｇＶ ｃｔ ｎｌ ｏｌ ｅ Ｎ ｎ ｈ ｎ ３ １ ８ Ｃ ｉａ Ｊ ｇ ｉ ａｊ ｎ ｏ ａ ｏ ａ Ｃ ｌ ｇ ， ａ ｃ ａ ｇ３ ０ ０ ， ｈｎ ） ａ ｉ ｉ ｅ
机 构 中 的 关 键 部 件 ， 定 了 整 个 机 构 的 运 动 学 和 动 决
由于不 可避 免 的刀 具磨 损 ， 此 很 难 保证 加工 精 度 。 因
非等 径 加工 存 在 的 问 题 有 ： 是 不 能 按 照 零 件 的精 一 确形 状进 行 走 刀 ； 是 由 于零 件 的 旋 转 与 主轴 的移 二 动不 能完 全 同步 产 生 较 大 误 差 ； 三是 切 削 过 程 中不 同 的切 削位 置其 实 际 的切 削 进 给 并不 相 等 。因 而这 种 加 工方 法 的精 度受 到 限制 。
Ｕ Ｇ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔｔ ｏ ． ｎ ｔ ｓｓ ｏ ｉｃ ｓｎ ｏ ｒ ａ ｉ ａ ｈｎｉｇ ａ ｒ 。 ｅ ｅｏ ｎ ｏ １ Ｏ ｈｅ ｂａ ｉ ｆ ｄ ｓ ｕｓ ｉ ｇ ｆ ｕ － ｘｓ ｍ ｃ ｉ ｎ ｐｐｒ ａ ｈ ｏ ｙｌ ｄ ｉａ ｄ ｘｎ ｏ ｃ ｆ ｃ ｉ ｒｃ ｌｉ ｅ ｉ ｇ ｎ ｎ ｃ ｍ ｒ ｏ ， ｅ ｆ ｕ ・ ｘｓ ｔ ｏ ｔ ｆｔ ｅ ｃ ｉ ｒｃ ｌｉ ｅ ｉ ａ ｉ ｅ ｅ ａｅ ｙ ａ ｉｂｌ ｏ ｔ ｕ ａ ｈｉ ａ ｇ ｏ ｖｅｔ ｏ ｒ ａ ｏ ｌｐａ ｈ ｏ ｈ ｙｌ ｈ ｉ ｎｄ ｉａ ｎｄ ｘｎｇ ｃ ｍ ｓ ｇ ｎ ｒ ｔ ｄ ｂ ｖ ｒａ ｅ ｃ ｎ ｏ ｒｍ ｃ －
功 能 进 行 二 次 开 发 ， 增 强 Ｕ 的 功 能 ， 实 现 用 户 以 Ｇ 并
使 用 常规 的 Ｃ Ｄ建 模 工具 进行 圆柱分 度 凸轮 的 Ａ 三维造 型 比较 困难 ， 用传 统 的 加 工 方 法 也 难 以保 采 证 凸轮 槽 的 加 工 精 度 。龙 村 等 、 俊 源 分 别 在 李 Ａ ｔＣ Ｄ与 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 环 境 下 ， 用 Ｖ Ａ开 发 了 圆 ｕｏ Ａ ｏｉ ｒｓ ｄ 利 Ｂ
摘 要 ： 用 ＵＧ 的 二 次 开 发 工 具 ＵＧ／ ｒ 应 Ｇｉ ｐ开 发 了 圆 柱 分 度 凸 轮 的 建 模 系 统 ， 现 了 圆 柱 分 度 凸 轮 的 实
三 维数 字化精 确 建模 ， 利 用 Ｕ Ａ 模 块 的可 变轴 曲面轮 廓 铣 对 凸轮 沟槽 进 行 数控 编程 与 加 工 ， 再 ＧＣ Ｍ
提 高 了圆柱分 度 凸轮数 控 加 工的质 量 和效 率 。 关键 词 ： 圆柱 分 度 凸轮 ； 次 开 发 ； 轴 编 程 ； Ｇ／ ｒｐ 二 多 Ｕ Ｇ ｉ 中 图 分 类 号 ： Ｈ１ Ｔ ５ Ｔ ６： Ｇ６ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｐｒ ｃｓ ｏ ｌ ｎｄ Ｎ Ｃ ｏｇ ａ ｍ ｉ ｇ ｏ ｌｎｄ ｉａ ｎｄ ｘ ｎｇ Ｃａ ｅ ｉｅ Ｍ ｄｅ ｉ ａ ｎｇ Ｐｒ ｒ ｍ ｎ ｆ Ｃｙ ｉ ｒ ｃ ｌＩ ｅ ｉ ｍ Ｂａｓ ｄ ｅ
Ｕ Ｇ ＮＸ 是 广 泛 应 用 于 机 械 工 程 领 域 的 集 成 化
力学性 能 。因 此 ， 凸 轮 廓 面 的精 确 设 计 与 数 控 加 对
工 精 度 保 证 的研 究 至 关 重 要 。
Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ／ Ａ Ａ ／ Ａ Ｃ Ｅ软 件 ， 提 供 Ｕ ／ ｒ 其 Ｇ Ｇｉ ｐ可 以对 软 件