基于UG表达式的直动平底从动件盘形凸轮廓形设计.pdfVIP

· 现代设计与先进制造技术 · 谷敬宇 基于UG表达式的直动平底从动件盘形凸轮廓形设计 25 基于 UG表达式的直动平底 从动件盘形 凸轮廓形设计 谷敬宇 (四川机 电职业技术学院机械工程系，四川 攀枝花 617064) 摘要：根据直线包络曲线知识，结合凸轮廓形的反转法设计方法，导出直动平底从动件盘形凸轮 廓形 曲线的一般方程 ，并根据积分几何学相关知识，给 出凸轮廓形曲线保持外凸的充分必要条 件。利用得出的结论，结合UG表达式的格式，编译表达式，作出凸轮廓形曲线，为直动平底从动 件盘形凸轮的 ／CAE／CAM一体化设计建立 了基础模型，具有实际意义。 关键词：平底 ；盘形凸轮 ；廓形；UG；表达式 中图分类号：TP391．72 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2009)09—0025—04 直动平底从动件盘形凸轮，凸轮与从动件 的平 1 直线包络 曲线简介 ] 底之间易形成油膜 ，润滑状态稳定，不计摩擦时，压 如图1所示，在平面直角坐标系 Oxy内有一 力角恒为零，受力平稳，传动效率高，因而广泛应用 直线G(z，Y)，距坐标原点距离为 P，其垂线 OH 于高速传动。随着工业技术进步，对传动速度、精 与z轴问夹角为 ，则该直线的法线式方程为： 度及力学性能要求越来越高，因而对凸轮从动件运 G(Iz，Y)=XCOS0+ysin0一P=0 (1) 动规律及凸轮廓形精度要求也越来越高。传统的 作图法已不能满足凸轮廓形精度要求；人工进行解 析法计算，工作量大，周期长，且不通用 (当凸轮参 数变化时，工作重新进行)。采用数控设备加工高 精度凸轮，编程是关键 。目前常用 MATLAB、 图 1 直线 包络 曲线 等软件对凸轮廓形进行计算、绘制廓形曲线，然后 若P为0的函数，即P=P(o)，则形成一直线旅： 将其导入CAM 编制数控程序，过程较为复杂。凸 G(x，，0)=XcosO+ysin0～P(0)=0(2) 轮廓形的设计数据若不能与数控加工形成一体化， 该直线族的包络线满足如下条件 ： 必然会延长设计、制造周期，与现代工业要求不相 fG(z，Y，0)= 0 适应。 1L a0 ：0 (3) 直动平底从动件盘形凸轮，在凸轮转动时，凸 轮廓形与从动件平底之间始终保持相切。利用直 将式(2)代入式(3)可导出直线包络曲线的一般方 线包络曲线的性质，导出凸轮廓形 曲线的一般公 程如下 ： 式，并根据 凸轮在不同角度范围内从动件的运动规 {3．7=P(0)cos0一P (0)sin0 律，导出廓形分段 曲线公式，结合 UG表达式及 ( =P(0)sin0+P (0)cos0 UG曲线分析工具，可方便地进行凸轮廓形 曲线设 根 据 曲线 的 曲率 半 径 计 算 公 式 p = 计，利用UG软件强大的CAD／CAE／CAM 一体化 不难得出直线包络曲线的曲率半径 Ix — z 1 功能，可方便地进行建模、分析及编制高精度的数 公式： 控程序，实现设计、加工一体化。 p=IP(0)-I-P ()I (5)