凸轮数控加工若干问题研究及弧面分度凸轮CAD/CAM系统实现

摘要

凸轮机构是机械设备中的关键部件，因其优良的运动和动力特性在研究和应用领域受到人们的广泛关注。凸轮是凸轮机构的核心部分，设计与制造比较困难，需要借助计算机来完成复杂的计算工作。本文从提高凸轮加工质量和加工效率的角度出发，对凸轮数控加工中的若干问题进行了探讨和研究；并且根据相应的理论及算法，开发了一套具有实用价值的弧面分度凸轮CAD/CAM软件。着重在以下几个方面进行了研究： 1)凸轮及凸轮加工基本理论介绍 在简单介绍凸轮及凸轮设计基本理论的基础上，分析了凸轮加工基本理论。系统研究了凸轮廓面的等价加工和非等价加工方式，分析了不同加工方式的特点。另外，还研究了在经济型数控铣床加工平面凸轮时可以采用的最大刀具半径的确定方法。 2)弧面分度凸轮加工刀具轨迹修正研究 提出了对范成法加工的刀具轨迹进行修正来加工弧面分度凸轮的原理和实现方法，该方法有利于克服了一般范成法加工的不足，提高了弧面分度凸轮表面加工质量，又使得凸轮机构的啮合特性得到改善。建立了刀具轨迹修正计算公式和经过修形的凸轮廓面方程，用于开发弧面分度凸轮CAD/CAM软件，通过软件可生成相应的NC代码程序，具有重要的实际应用价值。 3)数控加工中凸轮曲线的数学拟合方法及插补算法研究 本部分研究内容有两个：一个是，在凸轮曲线数控加工之前采用简单曲线对凸轮曲线的拟合方法；另一个是，对拟合之后的简单曲线的插补方法。提出了具有一定偏差特性的一些常见曲线插补算法。 4)弧面分度凸轮CAD/CAM系统实现 在研究了有关凸轮设计与制造软件的技术现状、凸轮CAD/CAM的相关技术后，以VisualBasic为开发平台，设计开发了弧面分度凸轮CAD/CAM软件。该软件可以实现弧面分度凸轮的计算机辅助设计和制造。软件的特点是实现了CAD/CAM一体化，即在本软件中设计好凸轮曲线后，就可以直接生成NC代码。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2凸轮机构设计概要及凸轮加工方法

3弧面分度凸轮廓面修形及刀具轨迹修正

4凸轮数控加工中的数学拟合及插补算法问题

5弧面分度凸轮CAD/CAM软件系统实现

6总论

致 谢

参考文献

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