弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的CAD建模.pdf

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1、2014年6月滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)Jun．2014第十三卷第2期J0URNAIJOFCHUZHOUVOCATIONAL＆TECHNICALCOLLEGEVo1．13No．2弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的CAD建模梁京燕(滁州I職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽滁州239000)摘要：弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中的核心裝置，具有優(yōu)異的高速性能、較高的傳動(dòng)精度、可靠的定位精度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和生產(chǎn)線上。國內(nèi)對于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的制造起步晚，一些理論技術(shù)都處于起步階段，因此對弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和數(shù)控研究具有很大的實(shí)際意義?；∶婀ぷ骼鏋閺?fù)雜空間

2、曲面，利用MATLAB軟件編程計(jì)算工作廓面上點(diǎn)的三維坐標(biāo)，隨后在CATIA中完成弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中主動(dòng)件凸輪和從動(dòng)件分度盤的三維建模，實(shí)現(xiàn)總裝配。關(guān)鍵詞：凸輪設(shè)計(jì)；弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)；凸輪建模中圖分類號：TH161文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—5993(2014)02—0072-04分度凸輪機(jī)構(gòu)是一種新興的，很有發(fā)展前途的機(jī)械設(shè)備中的空間間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在各種分度凸輪問歇分度機(jī)構(gòu)．它能將輸入的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出機(jī)構(gòu)中，弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)性能最好，屬于高速緊密的間歇分度運(yùn)動(dòng)。能滿足高速、重載、高精度的要求；分度裝置，有非常廣闊的應(yīng)用前景。

3、已廣泛應(yīng)用在高并且維修率低。能滿足用戶對運(yùn)動(dòng)特性的特殊要求，速?zèng)_床、硅鋼片高速?zèng)_槽機(jī)、洗衣粉自動(dòng)計(jì)量包裝因而得到廣泛的應(yīng)用。針對分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究也機(jī)、電池自動(dòng)生產(chǎn)線、點(diǎn)焊機(jī)轉(zhuǎn)位、印刷機(jī)、加工中心相應(yīng)成為熱點(diǎn)換刀裝置等機(jī)械中[1_?；∶娣侄韧馆啓C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)并不簡單，能準(zhǔn)確地將滾預(yù)定的運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)件，是自動(dòng)機(jī)械中實(shí)現(xiàn)高速、高精度間歇分度運(yùn)動(dòng)的新型傳動(dòng)裝置。它具有分度精度高、高速性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)機(jī)床、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、制造裝配自動(dòng)生產(chǎn)線中都有廣泛的應(yīng)用目前．分度凸輪機(jī)構(gòu)主

4、要有三種形式：弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)(脊型，槽型)；圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)；平面分度凸輪機(jī)構(gòu)(平行分度凸輪機(jī)構(gòu)、共軛分度機(jī)構(gòu))。圖1弧面分度凸輪結(jié)構(gòu)形式弧面分度凸輪輪廓曲面是一個(gè)復(fù)雜的曲面．用弧面凸輪分度機(jī)構(gòu)也稱為蝸形凸輪分度機(jī)構(gòu)或二維機(jī)械制圖的方式很難將其描述清楚，隨著計(jì)算滾子齒式凸輪分度機(jī)構(gòu)(Roller—gearIndexingCam機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計(jì)軟件如：CATIA、Pro／ENGI—Mechanism)，如圖1所示。它是一種適用于中、高速NEERWildfire、Solidworks、UG—NX等，優(yōu)秀的實(shí)體和收稿日期：2014—

5、06-03作者簡介：梁京燕(1981)，女，安徽滁州人，滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院技師學(xué)院助講，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)研究?！?2·專業(yè)研究與技術(shù)實(shí)踐弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的CAD建模2014年第2期曲面造型使產(chǎn)品更加形象。本文首先計(jì)算弧面分度78．07mm凸輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸．然后利用MATLAB計(jì)算出弧(6)凸輪實(shí)際寬度：取B=90面分度凸輪工作廓面的三維坐標(biāo)點(diǎn)．最后在CATIA(7)凸輪頂弧面半徑：75．29ram中完成弧面分度凸輪和分度盤的三維建模。(8)凸輪理論端面直徑：D：2廠C一+，)c。一、設(shè)計(jì)介紹(一)虛擬生產(chǎn)線設(shè)計(jì)=71．

6、53mm弧面分度凸輪在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，如：加工中(9)凸輪實(shí)際端面外徑：D=D+日一Ltan=心(MachiningCenter)簡稱MC，由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控76．47ram系統(tǒng)組成，具有自動(dòng)換刀功能，是一種適用于加工復(fù)(10)凸輪定位環(huán)面外圓直徑：Do=210．12ram雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心里的自(11)凸輪定位環(huán)面內(nèi)圓直徑：D=。一2hcost~2=動(dòng)換刀裝置是指能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸與刀具存儲位置154．69mm之間刀具交換的裝置。采用弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的自(12)轉(zhuǎn)盤上徑向?qū)ΨQ兩滾子外側(cè)端面間距離：動(dòng)換刀裝置可以使結(jié)

7、構(gòu)更緊湊，大大縮短換刀時(shí)問。Ho=2R~-B=192rnm根據(jù)現(xiàn)有條件對該弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。已(13)轉(zhuǎn)盤上徑向?qū)ΨQ兩滾子內(nèi)側(cè)端面間距離：知凸輪轉(zhuǎn)速n=300r／min，左旋，從動(dòng)盤有8個(gè)工位，H。=2Ry-B=144mm中心距C=180mm，中等載荷，由此設(shè)計(jì)弧面分度凸二、弧面分度凸輪三維建模輪機(jī)構(gòu)通過上述運(yùn)動(dòng)參數(shù)和尺寸參數(shù)的計(jì)算。結(jié)合(二)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算CATIA軟件，可以進(jìn)行弧面分度凸輪的建模，主要分1、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算【2l【3】為弧面分度凸輪的基體建模以及工作輪廓面建模。(1)凸輪角速：==_l0工作廓面為復(fù)雜空間

8、曲面．僅僅采用CATIA(4]~難做(2)凸輪分度期轉(zhuǎn)角，一般取值在2丌／3～43，出精確的外形，所以本文還借助于MATLAB~軟件。故本設(shè)計(jì)取值為：Oh=2zc／3(一)弧面分度凸輪基體建模故停歇期轉(zhuǎn)角為：=2萬一0^