ProE的盘形凸轮设计方法

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ProE的盘形凸轮设计方法基于 P RO / E的盘形凸轮三维设计方法 PRO/ E- - b a s e d 3- - D De s i g n Me t h o d o f Di s c Ca m
曹楚君① 严永林②
Ca o C h u j u n Y a n Y o n g l i n
( 中南林学院， 湖南长沙 4 1 0 0 0 4 )
( C e n t r a l S o u t h F o r e s t r y U n i v e r s i t y， C h a n g s h a H u n a n 4 1 0 0 0 4， C h i n a )
摘 要： 提出-种盘形凸轮三维通用设计方法--可变截面扫描成型法。该方法利用 P R O / E的尺
寸相关性和关系工具， 给出了借助该软件进行盘形凸轮三维实体造型的通用方法。该方法
首先利用从动件的位移数据表创建图形特征， 然后利用该图形特征及关系式创建可变截面
扫描曲面， 这样便得到凸轮的轮廓曲面。最后由该轮廓曲面创建拉伸实体得到凸轮实体模
型。利用此方法建立的凸轮实体精度高， 并可进行有限元分析和加工仿真。
关键词： P R O / E； 可变截面扫描成型法； 关系式； 图形特征
Ab s t r a c t ： The Var Se c Sweep mol di ng me t h od， a u ni v er s al 3-D des i g n met h od f or di s c c am， i s
p r e s e n t e d . B y u s i n g PRO/E d i me n s i o n r e l a t i v i t y a n d r e l a t i o n t o o l s 。 t h e g e n e r a l t e c h -
n i que of t h e 3-D de si gn of di s c cam j S de s cr i bed.Fi r s t . t h e me t h od mak e us e o f di s -
pl ac emen t d at a f or m o f dr i v en memb er t o c r e a t e gr a phi cs ch ar ac t er i s t i c。 t he n t ak e ad v an -
t age o f t h e gr aph i cs an d r el a t i on t o c r ea t e Var Sec Swee p s ur f a c e。t h i s su r f a c e j S t h e
p r 0 f i l e s ur fac e of di sc c am.I n t h e en d。t he di sc c am s ol i d j S ob t ai ned b y ex t r u di n g t h e
pr o f i l e su r fac e. Th e di s c c am sol i d co ns t r u c t e d wi t h t h e me t h od c an b e mad e by f i ni t e el -
emen t s a nal y s i s a nd p r ec i s e manu f ac t u r i n g s i mul at i on.
Key wor ds：PRO/E；Var Sec Swee p mol di ng me t ho d；r el a t i on；gr a ph i c s c har a c t er i s t i c
1 引言
凸轮机构广泛应用于各种机械， 特别是 自动
机械、 自动控制装置和装配生产线。当根据适应
诚和工作要求选定了凸轮机构的类型和从动件
的运动规律时， 需要设计出凸轮的轮廓曲线， 以实
现要求的运动规律。传统的设计方法有图解法和
解析法， 图解法简单、 直观， 但设计精度有限； 解析
法虽然设计精度较高， 但计算量大， 通常要编写复
杂的计算机程序。随着制造技术的I t渐提高， 对
凸轮设计精度要求也大大提高。为了能更好地满
足设计要求， 克服传统设计方法的不足， 本文以
C A D / C A M / C A E集成 软件 - -P R O / E N G I N E E R
w i ] d f i r e 2 . O ( 本文中简称 P R O / E) 为设计平台， 利用
该软件的可变截面扫描、 尺寸相关性、 关系工具和
凸轮的设计知识设计盘形凸轮的三维实体。该方
法设计精度高， 简单、 直观， 设计效率高。
下面以平底直动从动件盘形凸轮机构为例说
明其设计原理和方法， 其他类型的凸轮机构设计
方法类同。
设计-平底直动从动件盘形凸轮机构， 凸轮
回转方向及从动件初始位置如图 1所示。已知基
圆半径 r 06 0 r a m， 行程 h2 0 m m， 从动件运动规
律如下 ： 1 5 0 。 ， 。 ：3 0 。 ， 1 2 0 。 ， ： 6 0 。 ，
从动件在推程 以简谐运动规律上升， 行程 h
2 0 r a m； 回程以加速等减速运动规律返回原处， 试绘
出该凸轮。
2 凸轮轮廓曲面的生成
2 . 1创建图形特征