巧借excel在autocad中设计凸轮轮廓曲线程力学毕

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1、巧借Excel在AutoCAD中设计凸轮轮廓曲线程力学毕摘要：本文介绍一种借用EXCEL应用程序来计算并保存数据，并与CAD精确绘图巧妙地结合，设计凸轮轮廓曲线的方法，该方法也可用于其它二维或三维曲线的绘制中。毕业关键词：凸轮轮廓曲线AutoCAD图解法1．问题的提出本文以设计二维凸轮轮廓曲线为例，介绍一种一般操就能方便做到的，借用EXCEL应用程序来计算并保存数据，并与AutoCAD精确绘图巧妙地结合，绘制二维或三维非规则曲线的方法，以供大家参考。2．概述在凸轮机构中，最常用的就是平面凸轮机构，要设计平面凸轮的轮廓曲线。设计方法通常有图解法

2、和解析法两种。作图法简便易行、直观，作图误差较大，精度较低，适用于低速对从动件运动规律要求不高的一般精度凸轮设计；对于精度要求高的高速凸轮、靠模凸轮等，必须用解析法列出凸轮的轮廓曲线方程，用计算机辅助设计精确地设计凸轮机构。我们沿用原有的图解法思路，使用CAD作为工具，两者的联合运用，能产生意想不到的更简单、直接、方便的处理方法。在这种基于AutoCAD的图解法基础上，利用AutoCAD与其它文档交换信息和数据的功能，对于一些计算量较大输入点较多的图形，与EXCEL应用程序相结合，使作图更加简便快捷。如设计下面的偏置滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线

3、，已知偏距e=10㎜，基圆半径r0=40㎜，行程h=25㎜，滚子半径rT=10㎜。凸轮以角速度ω顺时针转动，从动件的运动规律为：运动阶段1，推程Φ=180°、凸轮转角φ(°)为0～180，运动形式：等加速-等减速运动，运动方程方程：s=(2h/Φ2)φ2=(2*25/1802)φ（0≤φ≤90）或s=h-2h(Φ-φ)2/Φ2=25-2*25*(180-φ)2/1802（90≤φ≤180）运动阶段2，远休止ΦS=30°、凸轮转角φ(°)为180～210，运动形式：静止不动，运动方程方程：s=h=25（180≤φ≤210）（转载自中国评价网.n

4、seac.）运动阶段3，回程Φ=90°、凸轮转角φ(°)为210～300，运动形式：等加速-等减速运动，运动方程方程：s=h-(2h/Φ’2)/φ’2=25-(2*25/180)2/(φ-210)2（180≤φ≤210）或s=2h(Φ’-φ’)2/Φ’2=2*25*(90-(φ-210))2/902（180≤φ≤210）运动阶段4，远休止ΦS=60°、凸轮转角φ(°)为300～360，运动形式：静止不动，运动方程方程：s=0（300≤φ≤360）3、解题思路要使基于CAD技术的图解法充分发挥软件精确、高效绘图的作用，就要首先改进原来的作图方法

5、。图解法和解析法其本质完全相同，只是求解手段、求解过程不同，这里我们不用作图法确定曲线上点的方法，而是直接利用解析法里凸轮轮廓曲线的极坐标方程，求出凸轮轮廓曲线上若干个点(越多曲线越准确)的极坐标值(ρ，θ)，再用spline(绘制样条曲线)命令，输入各点坐标值，作出凸轮的轮廓曲线。如果是滚子从动件，得到理论轮廓线后，直接用offset(偏移)命令，输入滚子半径即可得到凸轮的实际轮廓曲线。这里有两个问题需要解决。首先是计算，为了得到更为准确的曲线，取点要尽量多，求这些点的极坐标值是一个很大的计算量，如何计算，计算后数据保存在哪里？其次是绘制曲

6、线时点的坐标的输入，如果一个个输入要输二十多次，非常费时而且很容易出错。4、解决办法4.1数据的计算EXCEL是我们大家比较熟悉的应用程序，可以执行计算、分析信息并管理表格等，我们就用它来进行计算和保存数据。按从动件的运动规律所给数据，由于凸轮轮廓曲线要对应推程运动角(Φ)、远休止角(ΦS)、回程运动角(Φ’)、近休止角(Φ’S)四个部分。根据运动规律，推程运动角(Φ)和回程运动角(Φ’)对应的是不规则的二维曲线，远休止角(ΦS)和近休止角(Φ’S)对应的是正圆弧，我们都用SPLINE命令绘制。为使曲线尽量准确，各段都要均分为若干份。推程运动

7、角(Φ)和回程运动角(Φ’)因为对应角都较大各分成8分共16个点；远休止角(ΦS)较小分成2份共，近休止角(Φ’S)分成4份共6个点，合计共取22个点。（作文网zp;)连接F列和G列两个数字串，两数字串中间还要用表示角度的符号“<”连接，操作方法如下：在H2单元格内输入公式“=A2“<”B2”，并按下Enter键，H2中就出现了一对极坐标值，再用鼠标拖动的方法将H2的的公式进行复制，就可以得到一组极坐标值。这就是我们需要的凸轮轮廓曲线上各点的极坐标，将数据保存备用。如果引号中间括起的是“，”号，就可以得到直角坐标的形式，在以直角坐

8、标绘制曲线时可用。以此类推开去，这样合并或连接，可得到任何你需要的数据。4.3数据的输入，理论轮廓曲线的形成选出凸轮轮廓曲线上的点的极坐标值，即图中H列数据，将其复