弧面分度凸轮机构的CAD建模.pdf

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1、2014年6月滁州职业技术学院学报Jun．2014第十三卷第2期J0URNAIJOFCHUZHOUVOCATIONAL＆TECHNICALCOLLEGEVo1．13No．2弧面分度凸轮机构的CAD建模梁京燕(滁州I职业技术学院，安徽滁州239000)摘要：弧面分度凸轮机构是自动化机械设备中的核心装置，具有优异的高速性能、较高的传动精度、可靠的定位精度等优点，被广泛应用于数控机床和生产线上。国内对于弧面分度凸轮机构的制造起步晚，一些理论技术都处于起步阶段，因此对弧面分度凸轮机构进行设计和数控研究具有很大的实际意义。弧面工作廓面为复杂空间

2、曲面，利用MATLAB软件编程计算工作廓面上点的三维坐标，随后在CATIA中完成弧面分度凸轮机构中主动件凸轮和从动件分度盘的三维建模，实现总装配。关键词：凸轮设计；弧面分度凸轮机构；凸轮建模中图分类号：TH161文献标识码：A文章编号：1671—5993(2014)02—0072-04分度凸轮机构是一种新兴的，很有发展前途的机械设备中的空间间歇运动机构。在各种分度凸轮问歇分度机构．它能将输入的连续运动转化为输出机构中，弧面分度凸轮机构性能最好，属于高速紧密的间歇分度运动。能满足高速、重载、高精度的要求；分度装置，有非常广阔的应用前景。

3、已广泛应用在高并且维修率低。能满足用户对运动特性的特殊要求，速冲床、硅钢片高速冲槽机、洗衣粉自动计量包装因而得到广泛的应用。针对分度凸轮机构的研究也机、电池自动生产线、点焊机转位、印刷机、加工中心相应成为热点换刀装置等机械中[1_。弧面分度凸轮机构结构并不简单，能准确地将滚预定的运动传递给从动件，是自动机械中实现高速、高精度间歇分度运动的新型传动装置。它具有分度精度高、高速性能好、运转平稳、结构紧凑、体积小、重量轻、寿命长等优点，在自动机床、纺织机械、建筑机械、包装机械、印刷机械、制造装配自动生产线中都有广泛的应用目前．分度凸轮机构主

4、要有三种形式：弧面分度凸轮机构(脊型，槽型)；圆柱分度凸轮机构；平面分度凸轮机构(平行分度凸轮机构、共轭分度机构)。图1弧面分度凸轮结构形式弧面分度凸轮轮廓曲面是一个复杂的曲面．用弧面凸轮分度机构也称为蜗形凸轮分度机构或二维机械制图的方式很难将其描述清楚，随着计算滚子齿式凸轮分度机构(Roller—gearIndexingCam机技术的发展，三维设计软件如：CATIA、Pro／ENGI—Mechanism)，如图1所示。它是一种适用于中、高速NEERWildfire、Solidworks、UG—NX等，优秀的实体和收稿日期：2014—

5、06-03作者简介：梁京燕(1981)，女，安徽滁州人，滁州职业技术学院技师学院助讲，主要从事机械设计与制造专业的教学研究。·72·专业研究与技术实践弧面分度凸轮机构的CAD建模2014年第2期曲面造型使产品更加形象。本文首先计算弧面分度78．07mm凸轮机构的几何尺寸．然后利用MATLAB计算出弧(6)凸轮实际宽度：取B=90面分度凸轮工作廓面的三维坐标点．最后在CATIA(7)凸轮顶弧面半径：75．29ram中完成弧面分度凸轮和分度盘的三维建模。(8)凸轮理论端面直径：D：2厂C一+，)c。一、设计介绍(一)虚拟生产线设计=71．

6、53mm弧面分度凸轮在数控机床中的应用，如：加工中(9)凸轮实际端面外径：D=D+日一Ltan=心(MachiningCenter)简称MC，由机械设备与数控76．47ram系统组成，具有自动换刀功能，是一种适用于加工复(10)凸轮定位环面外圆直径：Do=210．12ram杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心里的自(11)凸轮定位环面内圆直径：D=。一2hcost~2=动换刀装置是指能够自动实现主轴与刀具存储位置154．69mm之间刀具交换的装置。采用弧面分度凸轮机构的自(12)转盘上径向对称两滚子外侧端面间距离：动换刀装置可以使结

7、构更紧凑，大大缩短换刀时问。Ho=2R~-B=192rnm根据现有条件对该弧面分度凸轮机构进行设计。已(13)转盘上径向对称两滚子内侧端面间距离：知凸轮转速n=300r／min，左旋，从动盘有8个工位，H。=2Ry-B=144mm中心距C=180mm，中等载荷，由此设计弧面分度凸二、弧面分度凸轮三维建模轮机构通过上述运动参数和尺寸参数的计算。结合(二)相关参数的计算CATIA软件，可以进行弧面分度凸轮的建模，主要分1、机构的运动参数计算【2l【3】为弧面分度凸轮的基体建模以及工作轮廓面建模。(1)凸轮角速：==_l0工作廓面为复杂空间

8、曲面．仅仅采用CATIA(4]~难做(2)凸轮分度期转角，一般取值在2丌／3～43，出精确的外形，所以本文还借助于MATLAB~软件。故本设计取值为：Oh=2zc／3(一)弧面分度凸轮基体建模故停歇期转角为：=2万一0^