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《广东工业大学》 2003年
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二维与三维凸轮CAD/CAM系统的研究与开发

余蔚荔  
【摘要】: 凸轮机构能将凸轮的旋转运动变成从动件有规律的运动,被广泛应用于各类机械中。随着数控加工在我国的深入开展,真正实现我国的凸轮CAD/CAM就显得非常必要,但以往的凸轮设计软件还存在许多不足,如可设计的凸轮类型较少,大多集中于平面凸轮;且采用误差较大、节点数过密的直线逼近法生成凸轮工作曲线,造成计算时间长,且加工中产生较大振动;同时这些凸轮设计软件基本上只具有CAD功能,如果想将设计好的凸轮进行仿真和加工,就必须将图形输出到其它通用CAD/CAM软件(如MasterCAM等)中,因此这些软件在实际应用中总不尽人意。为此作者在深入研究了我国有关凸轮设计软件的技术现状、凸轮的工作要求和设计方法,以及CAD/CAM的相关技术后,设计开发了本凸轮CAD/CAM软件。 本软件可以设计的凸轮类型较多,包括了对心移动从动件盘形凸轮、偏置移动从动件盘形凸轮、圆柱凸轮、圆柱分度凸轮和空间曲线柱形凸轮等,其中对盘形凸轮的工作曲线采用了难度较大的圆弧逼近算法和等误差算法,这样就可以在相同的允许误差内最大限度的减少生成曲线的节点数,减少计算时间,同时可以大大减轻加工中的振动现象。 以往的凸轮机构中,从动件只具有一维的运动方式,当需要有二维的运动配合时,就只能利用两个凸轮进行旋转配合,不但占用较大空间而且运动精度不高。为此在本软件中特别设计了从动件具有二维运动方式的空间曲线柱形凸轮,以减少应用机械中凸轮的数量,并提高运动精度。笔者在论文中详细分析了设计这种新型凸轮的理由和设计思想,以及具体的设计过程。 本软件的最大特点是实现了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,并在软件内部调用AutoCAD进行仿真,或直接传输给数控机床进行加工。另外,在软件中还设计了刀具数据库、数控系统数据库,以及通用后置处理方式等,方便了用户的 广乐了业人学丁学仰上学位论义 使用和操作。 本凸轮CAD/CAM软件汇集了多种类型凸轮的设计,曲线算法较为先 进,功能较为齐全,在我国的工业企业中应具有广阔的应用前景和大的 经济价值。 本篇论文从设计的原理、设计的方法和设计的步骤等方面详细阐述 了对各类凸轮的设计过程,并从软件的整体设计和各组成模块设计等方 面说明了软件的实现方法,同时通过软件的使用和操作一章来让用户对 软件的操作更加明确。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.7

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