遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院 郝永波

巧用CAXA公式曲線設(shè)計(jì)凸輪輪廓線

遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院 郝永波

CAXA軟件具有強(qiáng)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(shè)計(jì)。使用者只要交互輸入數(shù)學(xué)公式，給定參數(shù)，計(jì)算機(jī)便能自動生成該公式描述的曲線。本文詳細(xì)介紹了如何巧妙使用CAXA“公式曲線”來對凸輪輪廓進(jìn)行解析法設(shè)計(jì)。

CAXA；公式曲線

1 引言

CAXA是一款優(yōu)秀的國產(chǎn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及加工軟件，目前已經(jīng)在制造行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，成為機(jī)械工程師的一件得心應(yīng)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(shù)學(xué)公式，給定參數(shù)，計(jì)算機(jī)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(yīng)用

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

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(shè)計(jì)方法

下面運(yùn)用解析法設(shè)計(jì)一個(gè)盤形凸輪，凸輪的基圓半徑ro=30mm，推程為30mm，從動件的運(yùn)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(yuǎn)停程由圓弧組成。

圖6 合成凸輪輪廓線

4 小結(jié)

凸輪各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)階段中，從動件的位移方程都做了一定量的轉(zhuǎn)化，通過轉(zhuǎn)化和CAXA“公式曲線”巧妙地結(jié)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(dǎo)入CAXA制造工程師或其他自動編程軟件進(jìn)行曲線的自動編程，生成數(shù)控機(jī)床加工程序，進(jìn)行凸輪的加工，極大地方便了凸輪的設(shè)計(jì)和制造。

圖7 最終凸輪輪廓線

[1]曾德江.機(jī)械基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2015年6月.

[2]鄭雪玲.CAXA“公式曲線”的應(yīng)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(jī)械電子。