基于mastercam的平面凸轮nc加工

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1、基于mastercam的平面凸轮NC加工李江平（广东省科学技术职业学院，广东珠海５１９０９０）【摘要】本文介绍了在数控铣加工中所用的CAD/CAM编程工具软件Mastercam中的Fplot工具使用，以Mastercam中自带的Chooks中的eqn文件为例介绍了凸轮方程曲线的绘制,以及平面凸轮的数控铣加工工艺。.jyqk；Fplot；Chooks；Eqn；NC；平面凸轮0前言凸轮机构广泛应用于纺织机械、印刷机械、食品机械、内燃机、自动化仪表以及各种轻工机械中。凸轮机构之所以得到了如此广泛的应用，是因为它兼有传动、导向

2、及控制机构的各种功能，可以驱动从动件实现复杂的运动规律。以前受到设计和加工条件的限制,往往采用作图法设计凸轮轮廓和划线加工凸轮的方法。随着机械不断朝着高速、精密、自动化方向发展,对凸轮机构的转速和精度要求也不断提高,因此利用计算机辅助设计和应用数控机床加工凸轮是很有必要的。建立专用的凸轮CAD/CAM软件,在生产实践中会改善加工精度,降低制造成本和缩短产品开发周期，本人在进行数控铣加工编程中，采用了Mastercam中的MILL模块进行凸轮数控铣床编程，就是使用MILL模块中的Fplot工采用Fplot绘制出平面凸轮曲

3、线，改善加工精度,降低制造成本和缩短产品开发周期.1Fplot介绍本文以Mastercam9.0中文版为例介绍如何使用Mastercam中Fplot程序绘制复杂曲线与曲面，Fplot是一个函数绘图程序。它利用方程和选择建立相应的几何图形（包括点，线，样条曲线，曲面曲线，参数曲面或NURBS曲面）。该方程采用普通的代数符号。2eqn文件介绍我们可以用普通文本编辑软件如记事本或写字板打开扩展名为eqn的文件，首先进入mastercam安装文件夹如D:mastercam9Chooks目录，可以看见几个扩展名为eqn的文件

4、，有CANDY、CHIP、DRAIN、ELLIPSD、fplot、INVOL、SINE等几个eqn文件。3复杂曲线的绘制本文以sine.eqn为例介绍曲线的绘制，从fplot主菜单中选择“Geteqn”，然后输入“sine.eqn”文件的名称。选择“Plotit”创建线段构成一个周期的正弦波。按Alt-F1的，将线段适合屏幕大小。结果如图1。图1sin(x)曲线那我们查看一下sin.eqn文件到底是如何编写的。我们用记事本打开sin.eqn文件，可以看到以下内容，第一行step_var1=x表示第一个参数为x,第二行s

5、tep_size1=0.2表示x的步进值为0.2,第三行loit1=0表示x的变化范围最小值为0，第四行upper_limit1=6.28319表示x的变化范围最大值为6.28319，第五行geometry=lines表示绘制的几何图形为线，第六行angles=radians表示角度采用弧度。第七行origin=0,0,0表示图形原点为x=0,y=0,z=0。第八行y=sin(x)表示绘制的线采用的方程为sin(x)。把sin.eqn看懂了，就很容易绘制其它的方程曲线了。4凸轮的绘制在凸轮机构中，最常用的就是平面凸轮机

6、构，要设计平面凸轮的轮廓曲线。设计方法通常有图解法和解析法两种。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。如设计下面的偏置滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线，已知偏距e=10mm，基圆半径r0=40mm，行程h=25mm，滚子半径rT=10，厚度为20mm。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，

7、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)φ2（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）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/Φ2)/φ2=25-(2*25/180)2/(φ-210)2（

8、210≤φ≤300）或s=2h(Φ’-φ’)2/Φ’2=2*25*(90-(φ-210))2/902（210≤φ≤300）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）凸轮轮廓曲线零件图如下图。1）凸轮轮廓曲线的极坐标方程3）根据凸轮轮廓曲线的直角坐