基于ProE的球形滚子弧面分度凸轮CADCAM

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1、万方数据Techn0I吲and础工艺与检测基于Pro／E的球形滚子弧面分度凸轮CAD／CAM+葛荣雨①尚绪强②(①济南大学机械工程学院，山东济南250022；②山东劳动职业技术学院，山东济南250022)摘要：先推导了任意回转面滚子从动件弧面凸轮的廓面方程，进一步得到了球形滚子弧面凸轮廓面方程。基于Pro／E软件构建了球形滚子弧面凸轮分度机构的三维模型。并进行了运动仿真；采用间接指定刀位轨迹的方法获得了弧面凸轮廓面的数控加工代码，并进行了创成仿真，从而实现了弧面凸轮的CAD／CAM一体化。关键词：Pro／E球形滚子弧面凸轮CAD

2、l／CAM中图分类号：THl64文献标识码：ACAD／CAM0fthegIObOidaIindexingcamwithba¨rOIIersbasedOnPrI∥EGERong)ru①ISHANGXuqiang②(①JinaIluniversity，JinaIl250022，cHN；②shandongLabourVocationaIldTechnolog)，college，Jinan250022，cHN)Abstract：Thesur￡aceequations0fdoboidalc锄Pmfilewithgeneralrollell

3、sarefirstlycalculatedinthep印er，andthensurf如eequationsofdoboidalc锄withballmUersareobtained．711le3Dmodelofadoboidalinde_xingc锄mechanismwithballmllersisconstmcted，andthemovingsimulationisfumUedbasedonfh)／E．Ncprog舳ofc锄surfaceisderivedbyindirecdy印pointingtIIecutterlocatio

4、n，andthegenerationsimulationisfinished．Asaresult。CAD／CAMintegrationfort11egloboidalc锄withballrollersisreal-izedinthepaper．，Keywords：Pr0I／E；BaURoller；GloboidalCam；CAD／CAM空间弧面凸轮分度机构因具有高速、重载、高精度、长寿命、高效率、结构紧凑、传动平稳，传递转矩大，动力特性好等优点，被广泛应用于各种自动机械中⋯。常用的弧面凸轮分度机构的滚子主要有4种结构形式：圆柱滚

5、子、圆锥滚子、鼓形滚子和钢球滚子拉-3J，但对于前3种形式，在工作中，滚子轴线相对于分度盘和凸轮工作廓面均具有固定的位置。于是，凸轮槽两廓面中一般仅有一个面为啮合工作廓面，另一面为非工作廓面，否则与滚子同时接触时滚子与凸轮的摩擦则就变成了滑动摩擦，从而加剧滚子或凸轮工作廓面的磨损，造成工作不正常。但凸轮单侧接触传动工作时，滚子工作过程势必与非工作面间具有间隙，而间隙的存在则会导致其传动精度的降低、具有残余振动，加剧工作噪声等。而采用钢球滚子，由于工作状态下钢球滚子运动状态直接由滚道形状等决定，滚子的运动轴线不受约束，因此，可以克

6、服圆柱型、圆锥型和鼓型滚子弧面凸轮的残余振动，降低噪声，并提高负载盘运动规律的准确性和可控性。本文基于球形滚子弧面凸轮机构的数学模型，着重讨论利用Pro／E软件如何实现其CAD／cAM一体化。1球形滚子弧面凸轮廓面数学模型为使建立的弧面凸轮廓面的数学模型具有通用性，本文首先推导任意回转面从动滚子弧面凸轮的廓面方程。一般回转面从动滚子弧面凸轮机构的坐标系统如图l所示。在与从动滚子固连的坐标系D厂菇∥声，中，回转面的矢量函数为：母=[I+6rcos咖，sin咖1]7(1)式中：0为滚子中心到从动盘旋转轴的距离；艿为滚子中心到任意接触

7、点P所在回转面的距离；西为接触点幸济南大学博士基金资助项目(xBs0907)，济南大学科研基金(xKY0907)国磐茎耋铬工艺与检测懒a删T吲万方数据P对应的接触角；r为问转面母线I‘任意点的回转、#径。对一般回转而有⋯(5)(2)根据旋转张量法．可以得到从滚千坐标系o，，∥，z，到凸轮坐标系0，一x，y，2r的齐次坐标变换矩阵：rcnsmo⋯lnfcos日sln8ccosp]M：i“Ⅻ”一””⋯8““。一“8slnfcosT0OL0O1J(3)冀中：c为从动盘到凸轮轴线的中心距：口和r分别为凸轮和从动盘的瞬时转角，且满足由运动

8、规律所央定的函数关系r=r(日)。由式(3)可阻进一步得到任意回转而滚于弧而凸轮在凸轮坐标系O，一tL‘中的廓面方程为口，(6，鲫=埘·口，(4)同时．根据共轭曲面原理或包络原理得到弧面凸轮廓面与滚子曲面的接触方程为例慨加一n‘揣=蒜竺㈣对于球彤滚于而言．设球彤