基于ProE的凸輪零件的參數(shù)化建模

李 峰，羅光漢

（武漢工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械工程與電氣自動化學(xué)院，湖北 武漢 430064）

1 引言

凸輪機構(gòu)根據(jù)從動件的運動規(guī)律，其凸輪零件工作部分的輪廓曲線是凸輪設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在計算凸輪理論輪廓曲線(或?qū)嶋H輪廓曲線)的坐標位置過程中，由于凸輪輪廓曲線上不同位置的曲率變化不同，其坐標點的離散程度對于凸輪輪廓曲線的精度以及從動件的運動規(guī)律都具有相應(yīng)的影響。ProE軟件的圖形特征中的幾何草圖對應(yīng)于凸輪輪廓展開曲線，運用ProE的可變剖面掃描功能，結(jié)合圖形特征與關(guān)系式，能實現(xiàn)精確控制凸輪輪廓曲面的幾何形狀，完成其參數(shù)化建模。

2 盤形凸輪的參數(shù)化建模

圖1所示為盤形凸輪零件的三維造型及其輪廓展開圖，圖中凸輪起止點位置一致，而且曲線與水平直線相切，以保證凸輪在起止點的交匯處平滑過渡。

圖1 凸輪零件的三維造型與輪廓展開圖

2.1 創(chuàng)建凸輪的輪轂

2.2 創(chuàng)建凸輪輪廓展開圖的圖形特征

2.3 創(chuàng)建凸輪輪廓造型

圖2 輸入關(guān)系式

圖3 凸輪輪廓造型

圖4 繪制截面草圖

2.4 創(chuàng)建凸輪的凸緣

選取上述的拉伸除料特征，以TOP基準平面作為鏡像平面，完成凸輪另一側(cè)的凸緣結(jié)構(gòu)造型。

2.5 加工凸輪的軸孔

2.6 加工鍵槽

2.7 軸孔的倒角處理

3 推進凸輪的參數(shù)化建模

3.1 創(chuàng)建圖形特征

圖形特征“P_CAM_GRAPH”草繪曲線如圖5示。

圖5 制圖形特征的樣條線草圖

3.2 創(chuàng)建推進凸輪造型

圖6 繪制掃描截面草圖

圖7 推進凸輪的造型

4 結(jié)語

運用ProE軟件設(shè)計凸輪零件的造型，其設(shè)計理念是將凸輪輪廓曲線的參數(shù)方程所創(chuàng)建的公式曲線或難以函數(shù)化的圖形曲線通過圖形特征運用掃描功能沿圓柱（基圓）的徑向或軸向纏繞一周再生長成一定的厚度而形成其輪廓表面。同常規(guī)的在基圓中心處以有限個徑向或軸向坐標點構(gòu)成光滑的曲線相比，具有方便、快捷、精確等方面的優(yōu)勢。通過編輯圖形特征的草繪尺寸、圖元，或編輯其關(guān)系式，快速完成其凸輪零件的參數(shù)化建模，實現(xiàn)凸輪機構(gòu)的仿真運動分析，為凸輪的CAM/CAE提供精確的數(shù)模。對于錐形的凸輪零件，可以先以圓柱凸輪方式獲得其輪廓曲面，然后創(chuàng)建與錐形表面的交線，最后以掃描功能完成錐形凸輪的三維造型。