弧面凸轮的计算机辅助设计与编程技术的研究

【摘要】：本文结合弧面分度凸轮加工的工程实际,以微分几何和空间曲面啮合理论为工具,对弧面分度凸轮机构的传动规律、啮合原理和数控加工进行了系统的研究。在此基础上提出了弧面分度凸轮的CAD/CAM解决方案,论文得到如下主要结论: 在对弧面分度凸轮传动形式、结构和廓面成形理论分析的基础上,推导出了弧面分度凸轮机构的基本的运动学公式,凸轮廓面与滚子的空间共轭接触方程。 在已知凸轮机构的基本设计参数基础上,通过几何和运动学建模,求得凸轮的主要几何尺寸和啮合点坐标值。在此基础上借助商用的CAD软件完成了弧面分度凸轮的计算机辅助设计。 根据弧面分度凸轮机构的传动原理和给定的加工精度,采用商用编程软件,通过调用CAD软件的几何信息,计算出刀具的刀位点,并由软件的仿真模块验证刀具轨迹的正确性,实现了弧面分度凸轮的CAD/CAM一体化。 在分析了变直径刀具加工弧面分度凸轮的运动关系基础上,确定了采用刀位补偿原理加工变直径弧面分度凸轮基本思路,推导了变直径刀具的补偿方向和补偿量的计算公式,并借助于商用的软件解决了凸轮数控加工编程问题。