遼寧軌道交通職業(yè)學院 郝永波

巧用CAXA公式曲線設計凸輪輪廓線

遼寧軌道交通職業(yè)學院 郝永波

CAXA軟件具有強大的繪圖功能，其“公式曲線”命令更是為用戶提供了一種方便、精確的作圖手段，以滿足某些有確定規(guī)律的精確型腔、軌跡線型或具有某些曲線輪廓外形的零件的作圖設計。使用者只要交互輸入數學公式，給定參數，計算機便能自動生成該公式描述的曲線。本文詳細介紹了如何巧妙使用CAXA“公式曲線”來對凸輪輪廓進行解析法設計。

CAXA；公式曲線

1 引言

CAXA是一款優(yōu)秀的國產計算機輔助設計及加工軟件，目前已經在制造行業(yè)得到廣泛應用，成為機械工程師的一件得心應手的工具。其中的“公式曲線”為用戶提供了一種方便、精確的作圖手段，使用者只要交互輸入數學公式，給定參數，計算機便能自動生成該公式描述的曲線。

2 C A X A“公式曲線”的應用

CAXA“公式曲線”命令對話框如圖1所示，坐標系可選用直角坐標系或極坐標系，如果涉及數控機床加工，則一般選擇直角坐標系。參變量只能用字母“t”表示，它有一個起始值、一個終止值，單位是弧度或角度，曲線的X坐標和Y坐標都是t的函數，不能寫成Y是X的函數。

圖1 CAXA“公式曲線”命令對話框

圖2 等加速上升段曲線方程

3 凸輪輪廓線設計方法

下面運用解析法設計一個盤形凸輪，凸輪的基圓半徑ro=30mm，推程為30mm，從動件的運動規(guī)律如下：

?

（1）等加速上升段（曲線方程如圖2所示）

（2）等減速上升段（曲線方程如圖3所示）

圖3 等減速上升段曲線方程

（3）等加速下降段（曲線方程如圖4所示）

圖4 等加速下降段曲線方程

（4）等減速下降（曲線方程如圖5所示）

圖5 等減速下降曲線方程

（5）曲線合成

最終四段曲線方程生成圖6凸輪輪廓線，近停程和遠停程由圓弧組成。

圖6 合成凸輪輪廓線

4 小結

凸輪各個運轉階段中，從動件的位移方程都做了一定量的轉化，通過轉化和CAXA“公式曲線”巧妙地結合起來，通過四組不同的位移方程精確地繪制出了凸輪的輪廓線，圖7為最終凸輪輪廓線，可以把此輪廓線導入CAXA制造工程師或其他自動編程軟件進行曲線的自動編程，生成數控機床加工程序，進行凸輪的加工，極大地方便了凸輪的設計和制造。

圖7 最終凸輪輪廓線

[1]曾德江.機械基礎[M].機械工業(yè)出版社,2015年6月.

[2]鄭雪玲.CAXA“公式曲線”的應用[J].金屬加工：冷加工, 2010(1)：73.

郝永波，男，1981年出生，河北省藁城市人，碩士，講師，研究方向：機械電子。