端面凸轮三维造型的制作

端面凸轮三维造型的制作

端面凸轮是具有曲线轮廓的零件，与从动件构成高副机构。能够实现复杂的运动要求，广泛应用于各种自动化和半自动化的机械装置中。

一、零件图分析

端面凸轮为盘类零件，双层中空结构，一层凸台四边有￠13的通孔，二层有不规则曲线形成的端面。为表达清楚不规则曲线，配有￠170基圆的展开图。

二、造型思路

首先构建一圆柱体，然后创建与圆柱面相切的基准平面，以基准平面作为草绘平面，绘制凸轮基圆展开曲线，然后用缠绕曲线功能将基圆展开曲线缠绕在圆柱面上，最后用拉伸偏置、修剪体、孔特征等功能构建凸轮主体和联接安装孔。

三、造型过程

（一）创建凸轮圆柱体

1.绘图环境设置

为方便论文的书写将绘图背景设置为白色。设置方法是：在工具栏中的首选项→背景对话框中，设置着色视图为纯色、线框视图为纯色、普通颜色选择白色。

2.实体对象颜色设置

在工具栏中的首选项→对象对话框中设置实体的颜色显示，一般实体颜色可以设置为orange。

3.设置变量创建表达式并使用变量

应对不规则曲线的绘制最好的办法就是设置变量和书写表达式，可以简化计算，减少绘制失误。

①首先设置变量

在工具栏中的工具→表达式对话框中设置长度常量D公式为170、长度mm。注意完成输入后，选择“接受编辑”图标。

②使用变量绘制圆柱

创建一个直径为D、高度为50的圆柱。选择圆柱外圆面，创建基准平面。

③使用变量测量长度

在表达式对话框下方选择“测量长度”图标，会弹出“测量长度”对话框，选择圆柱体的上边线来测量圆柱的周长，系统会自动测出周长为534.0708mm。

在“测量长度”对话框中点击确定，系统会返回“表达式”对话框。此时会出现一个新的参数表达式，就是刚刚自动测量的周长。选择新的表达式行，在名称栏中输入T，创建一个新的参数表达式T。变量T中储存的就是圆柱面的周长。

4.移动工作坐标系铺设草图

在工具栏中的格式→WCS→原点中，选择象限点类型，选择圆柱底面的象限点。

在工具栏中的格式→WCS→显示，显示出刚刚设置的工件坐标系。

（二）创建端面凸轮主体

1.草绘凸轮基圆展开曲线

在工具栏的插入→草图中，打开“创建草图”对话框，根据系统提示选择草图平面，选择YC-ZC基准平面为草图平面，进入草图绘制区。

（1）在“草图曲线”工具条中选择“点”，出现点构造器对话框，在XC、YC、ZC栏输入0、20、0。创建一个点。

继续绘制点，在点构造器对话框中XC、YC、ZC栏中输入T/8、20、0。按照上述方法，绘制其他7个点（T/4，22.21,0）、（3*T/8，30，0）、（T/2，40，0）、（5*T/8，30，0）、（3*T/4，22.21，0）、（7*T/8，20，0）、（T,20，0）。

（2）创建样条曲线

在草图曲线工具条中选择“艺术样条”，选择“通过点”的方法，阶次选择3，从第二点连接到第八点，创建样条曲线。

（3）绘制直线，在草图曲线工具栏中选择直线命令，在捕捉点工具条中选择现有点，然后选择点1与点2，点8与点9，绘制两条直线。

（4）加上约束，在草图约束工具条中选择约束命令，选择直线12的端点1与YC轴，约束其点在曲线上。

2.创建缠绕曲线

选择工具栏插入→来自曲线集的曲线→缠绕/展开曲线命令，将做好的样条曲线缠绕在圆柱体上。

（三）修剪去掉中间的圆柱体

（四）创建四个凸轮安装孔

四、关键词总结

变量表达式(variant expression)：表达式可以用于控制模型内部的尺寸及尺寸与尺寸之间的关系，在不规则零件的建模过程中起着重要的作用。

缠绕（curve winding entity）:曲线缠绕实体，常用于复杂曲面或者钣金面的制作，技术要点是缠绕平面必须与缠绕面相切。