国际模具网关键字: Pro/E;凸轮;
摘 要: 传统的凸轮设计方法(主要包括作图法和解析法)由于设计过程复杂,设计精度较低,且设计结果不能直接应用于凸轮的数控加工(凸轮的数控加工通常需要凸轮的三维CAD造型)等原因,已经越来越不能适应当前对凸轮设计快速、精确及满足数控加工的基本要求。采用CAD技术方法来替代传统的凸轮设计方法可以大大缩短设计周期、提高设计质量,满足凸轮数控加工的客观实际需要,是凸轮设计方法的发展趋势。本文介绍Pro/E (由美国PTC公司推出的专业CAD/CAE/CAM一体化软件)在凸轮设计中的应用。
传统的凸轮设计方法(主要包括作图法和解析法)由于设计过程复杂,设计精度较低,且设计结果不能直接应用于凸轮的数控加工(凸轮的数控加工通常需要凸轮的三维CAD造型)等原因,已经越来越不能适应当前对凸轮设计快速、精确及满足数控加工的基本要求。采用CAD技术方法来替代传统的凸轮设计方法可以大大缩短设计周期、提高设计质量,满足凸轮数控加工的客观实际需要,是凸轮设计方法的发展趋势。本文介绍Pro/E (由美国PTC公司推出的专业CAD/CAE/CAM一体化软件)在凸轮设计中的应用。
如图一所示为某一凸轮工作表面的δ—s(角度—位移)曲线。现利用Pro/E软件来完成工作表面满足该位移曲线的凸轮的设计。(由于篇幅关系,以下只介绍盘型凸轮和圆柱凸轮的设计过程)
1 盘型凸轮的设计
(假定盘型凸轮的基圆直径为Ø70mm,中心孔的直径为Ø30mm,厚度为40mm)。
1)开启Pro/E软件,建立一个新的Part模块,输入名称:TuLun1;
2)执行Insert(插入)→Datum(基准)→Graph(图形)命令,并输入图形特征的名称“G1”;
3)选Top面为Sketch Plane(绘图面);
4)以
在绘图面绘制一个坐标,并以
建立水平轴及垂直轴;
5)绘制如图二所示的图形并标注各相关尺寸。需注意的是:图二的图形与图一的图形相比较,在垂直方向上移了20mm,这样做是为了满足下面的步骤中采用Pro/E软件的Variable Section Sweep(变截面扫描)方法设计凸轮时,截面各相关尺寸值不能为零的要求以及直接做出直径为Ø30mm的中心孔的需要;
6)单击
按钮完成图形特征“G1”的创建;
7)执行Insert(插入)→Protrusion(加材料)→Solid(实体)→Variable Section Sweep(可变截面扫描)命令,选择Nrm To Origin Traj(垂直于原始轨迹)、Done(确认),选Sketch Trajetory(草绘轨迹), 选Top面为绘图面,绘制一直径Ø30mm的圆作为Origin Traj(原始轨迹),选
确定。再以Top面作为绘图面绘制一直径大于Ø30mm的圆作为X—Trajectory(X—轨迹),选
确定,按Done(完成)进入Section(截面)的绘制界面;
8)选
以矩形方式绘制扫描截面,执行Sketch(草绘)→Relation(关系式)进入关系式界面,选Add(加),加入关系式,并在信息提示区输入关系式:sd5=evalgraph(“G1”,360*trajpar)+20,如图三所示;
9)连续按Enter键确认输入的关系式。选
确定各截面参数的设置,按如图三所示界面右上方的模型对话框中的Preview(预览)预览设计结果,按Done(完成)完成盘型凸轮的设计,得到如图四所示的设计结果;
10)选
保存设计结果,把盘型凸轮的设计结果保存为Tulun1。
2 圆柱凸轮的设计
1)在Pro/E界面左侧的Model tree(模型树,如图五所示)中选

,按鼠标右键,点弹出式菜单中的Redefine(重定义),进入特征重定义界面。在界面右上方的模型对话框中选Section(截面)→Define(定义),选Sketch(草绘),进入Section(截面)重定义界面。执行Sketch(草绘)→Relation(关系式)进入关系式界面。选Edit
relations(编辑关系式)打开记事本编辑原来的关系式,并把原关系式左侧的变量名sd5改成sd4,如图六所示;
2) 选文件→退出,选“是”保存上面的编辑改动。选
确定截面各参数的设置,按Preview(预览)预览设计结果,按Done(完成)完成圆柱凸轮的设计,设计结果如图七所示;
3) 选
另存文件为Tulun2,把圆柱凸轮的设计结果保存为:Tulun2。
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