基于MasterCAM变螺距圆柱凸轮设计与四轴数控加工.pdf

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1、ICAD／CAM／CAPP电甩。仃pplicationofCAD／CAM／CAPP拦县主持掩基于MasterCAM变螺距圆柱凸轮设计与四轴数控加工广东省工商高级技工学校(乐昌512200)王进庄凸轮设计的关键是设计凸轮工作部分的轮廓曲P1为初始螺距；为螺距增量。线，圆柱凸轮的轮廓曲线是一条封闭的空间曲线。将已知条件代入得最大螺距为：通常采用传统的作图法设计凸轮轮廓曲线，设计过P5：6+(5—1)×l=10mm。程简便、直观，但误差较大，难于获得凸轮轮廓曲螺旋线上任意点至起始点在螺杆轴线方向上的线上各点的精确坐标，所以只能适用于低速或不重距离为，其符合等差数列前n项和公式，则要的场

2、合。对于高速和精度要求较高的凸轮，必须S=nP1-I'D(j】一1)R／2(11≤5)(2)建立凸轮轮廓曲线(或实际轮廓曲线)的坐标方计算得：S=40mm。程，并精确计算轮廓上各点坐标，以适应在数控机将已知条件代入得螺旋部分总长为40mm。床上加工。由计算机图形可知，此圆柱凸轮螺旋部分实际是由一矩形截面绕螺旋线做固接导动形成的，由式I．在MasterCAM中绘制变螺距螺旋线(2)结合圆的参数方程得出其螺旋线参数方程为在MasterCAM软件中，只要设计者提供相X=30sin(360n)应的变量和几何参数，建立相应的表达式，使用Y=30cos(36017)(／／≤5)MasterC

3、AM中的Fplot命令，结合所绘制曲线的参Z=6n+n(11—1)／2数方程对软件中chook文件夹中的“．eqn”文件进(2)绘制变螺距螺旋曲线在MasterCAM软件行修改，便可得出所需要曲线的形状，再利用凸轮中根据变螺距曲线的参数方程，对软件中chook文轮廓曲线创建实体造型操作生成凸轮的三维实体，件夹中的“．eqn”文件进行合理编辑，便可得出从而避免了复杂的编程处理，使凸轮轮廓设计既精所需要曲线的形状，具体绘制方法如下：确又简单快捷。单击File—Edit—Othe卜+chooks，在对话框中(1)建立“表达式”先建立此变螺距螺旋线选择所有．EQN”文件，软件会列出7个方

4、程文的参数方程，再通过“规律曲线”调用该方程，从件，如图2所示。而绘出变螺距螺旋线。选择sine．eqn(正弦曲线)，结合图1可知此变螺距螺旋线l蜒鸯C^鳓．EI嘲文件打开后如下所示：l疆IP．鼬N的初始螺距为6ram，螺距增量为l鼬DR^I苜．EQNstep_varl=x(定义函数变量名为)lmm，螺旋线圈数为5，螺旋槽截I螬蔓口LLIPSD．EQNstep_sizel=0．2[变Itx增量为0．2(数值嶝fplot．eqn面为矩形，宽度为4ram(为保护I1西Ill、ioL．EQN越小，图形越接近真实形状)】I蹲sI髓．EqN知识产权，已对其实际尺寸进行lowerlimitl

5、=0(定义变量的最小值为图2部分修改)，其螺距的排列符合图10)等差数列规矩。upper_limifl=6．28319(定义变量的最大值为6．28319)Pn：P1+(力～1)R(11≤5)(1)geometry=lines(定义几何图形的类型为直线，曲线可以用式中，力为螺旋线圈数；P为第白圈螺旋线的螺距；有限个点连接而成的折线去拟合)一1U：J；，，砌占参r

6、‘磊‘加’—⋯碍邪上／lCAD／CAM／CAPPI~f]pplicationofCAD／CAM／CAPPangles=radians(定义角度单位为弧度)对圆柱凸轮凹槽的加origin=0，0，0(定义图形的起点)工一般采

7、用范成法，即用y=sin(x)(定义曲线方程)相同形状和尺寸的刀具替根据变螺距螺旋线的参数方程，把上述内容修代圆柱凸轮机构的从动改为下列形式：件，以数控的形式模仿圆stepvarl=t柱凸轮与从动件两者之间step—size／-0．1实际工作时的相对运动关lowerlimitl-0_系，从而加工出符合设计图5upper_limitl=56．28要求的圆柱凸轮。当圆step—var2=nn=t／6．28319柱凸轮槽精度要求不高，且又有与槽宽尺寸相等geometry=lines的立铣刀时，沿3D曲线应用MasterCAM软件进angles=radians行数控编程，即可较方便地加工

8、出符合要求的圆origin=O，0，0柱凸轮槽。当圆柱凸轮槽精度要求较高时，应用x=15sin(t)MasterCAM软件进行沿3D曲线数控编程，可采用y=15cos(t)刀具半径补偿或留有加工余量的z=6n+(n一1)n／2方式进行粗精加工，以便提高加定义变螺距螺旋线曲线的参数方程，其中f为工精度，加工过程如图6所示。螺旋线上任意点与原点连线和轴正半轴之间的夹圈3．结语图6角。把编辑好的文件另存在文件夹chooks中，并通过上述方法笔者发现，要迅速完成复杂图形进行命名，如“我．