凸轮机构的设计本科学位论文.doc

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1、 目录摘要IAbstractII第一章 绪论- 1 -1.1凸轮机构的定义及组成元素- 1 -1.2凸轮机构的优点- 1 -1.3凸轮机构的分类- 1 -1.3.1按凸轮形状- 1 -1.3.2按推杆的形状- 2 -1.4凸轮机构的计算机辅助设计- 4 -1.5凸轮机构的优化设计- 5 -1.6应用C + + Builder程序设计语言实现凸轮轮廓的仿真- 6 -1.7基于SolidWorks 与Mastercam 盘形槽凸轮的设计与数控加工- 6 -1.8 CAXA 制造工程师在盘形凸轮设计及加工中的应用- 7 -第2章 凸轮轮廓的数学模型- 8 -21从动件常用运动规律- 8 -22 用解

2、析法设计凸轮廓线- 10 -第3章 凸轮轮廓坐标计算的程序设计- 12 -3.1 编写程序框图（如图3-1所示）- 12 -3.2凸轮廓线坐标计算程序（附录二）- 13 -3.3 运行程序：- 13 -第四章 凸轮轮廓线的绘制- 15 -41 凸轮的轮廓线绘制- 15 -4.2凸轮三维实体模型的建立- 16 -4.3凸轮工程图的生成- 16 -第五章 凸轮加工代码的生成- 19 -5.1 MasterCAM软件介绍特点及使用- 19 -5.2代码生成过程- 21 -结论- 24 -致谢- 25 -参考文献- 26 -附录一- 27 -附录二- 28 -附录三- 36 - 27 -摘要本设计以直

3、动滚子从动件盘形凸轮为例，介绍了凸轮数学模型的建立、参数化设计实现的方法，同利用C语言编程及SolidWorks 2008的接口技术，成功实现了凸轮参数化自动建模和轮廓绘制，极大的提高了凸轮设计效率，并为凸轮的设计、加工提供了理论依据。关键字：凸轮机构 C语言 txt文件 SPLINE SolidWorks 2008AbstractIntroduces the method of cam mathematic modeling and parametric design though the disk roller cam with reciprocating follower . At th

4、e same time , by means C language program and the interface technology of the SolidWorks 2008, we have successfully realized cam automatic parametric modeling and contour draw , greatly improved the cam design efficiency , and provided theory basis for cam design and fabrication . Key word: Cam mech

5、anism C language txt files SPLINE Auto CAD第一章 绪论1.1凸轮机构的定义及组成元素凸轮机构属高副机构。它一般由凸轮1、从动件2、机架3组成（图1-1及图1-2）。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的机构，它通常作连续的等速运动，也有的作摆动或往复直线移动。从动件则按照预定的运动规律作间歇的（也有作连续的）直线往复移动或摆动。 图1-1 图1-21.2凸轮机构的优点只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，便可以使从动件获得任意预定的运动规律，且机构简单紧凑。因此，它广泛应用于各种机械、仪器和操纵控制装置中。例如，在内燃机中用以控制进气与排气阀门；在各种切削机床中用以完

6、成自动送料和进退刀；在缝纫机、纺织机、包装机、印刷机等工作机中用以按预定的工作要求带动执行构件等。但由于凸轮与从动件是高副接触，比压较大，易于磨损，故这种机构一般仅用于传递动力不大的场合。1.3凸轮机构的分类1.3.1按凸轮形状（1）盘形凸轮（图1-3）：一个具有变化向径的盘形构件。当它绕固定轴转动时，可推动推杆在垂直于凸轮轴的平面内运动，结构简单，易于加工，应用广泛。 图1-3 图1-4（2）圆柱凸轮（图1-4）：一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件。当其转动时，其曲线凹槽或轮廓曲面可推动推杆产生预期的运动。空间凸轮机构,可使从动件获得大的工作行程又不致过于庞大。（

7、3）移动凸轮（图1-5）：可视为盘形凸轮的回转轴心处于无穷远处时演化而成的。 图1-5 图1-61.3.2按推杆的形状 （1）尖顶从动件（图1-6）：这种推杆的构造最简单，但易造磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合，如用于仪表等机构中。（2）滚子从动件（图1-7）：这种推杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。 图1-7（3）平底从动件（图1-8）：这种推杆的优点是凸轮对推杆的作用力始终垂直于推杆的底边（不计摩擦时），故受力比较平稳。而且凸轮与平底的接触面间容易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。 图1-8 图1-91.3.3按推杆

8、的运动形式（1）移动从动件（图1-9）：作往复直线运动的推杆称为直动推杆。（2）摆动从动件（图1-10）：作往复摆动的推杆称为摆动推杆。图1-10 1.3.4按推杆与凸轮轮廓相接触的方法（1）力封闭型凸轮机构（图1-11）：利用推杆的重力，弹簧力或其他外力使推杆始终与凸轮保持接触的。图1-11（2）几何形状封闭的凸轮（图1-12）：利用凸轮或推杆的特殊几何机构使凸轮与推杆始终保持接触的。图1-121.4凸轮机构的计算机辅助设计计算机具有强大的数值计算、逻辑判断和图形绘制功能，在有关软件的支撑下，可以完成凸轮机构设计的各个环节。利用计算机进行凸轮机构设计，不仅可以大大提高设计速度、设计精度和设计

9、自动化程度，而且可以采用动态仿真技术和三维造型技术，模拟凸轮机构的工作情况，甚至可由设计数据形成数控加工程序，直接传输给制造系统，实现计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)一体化，从而提高产品质量，缩短产品更新换代周期。 完整的凸轮机构计算机辅助设计系统一般应包括定义设计问题、设计、分析、几何计算和绘图五个部分，用于完成下列设计任务： 1) 设计要求的输入； 2) 根据使用场合和工作要求，选择凸轮机构类型； 3) 根据工作要求选择或设计从动件运动规律； 4) 确定凸轮机构基本参数； 5) 建立凸轮轮廓曲线方程和刀具轨迹，计算凸轮轮廓曲率半径，进行压力角检验及轮廓是否变尖或失真检验；

10、 6) 力分析，力锁合弹簧的设计； 7) 材料及热处理方法选择，重要场合时的凸轮副接触强度校核； 8) 机构结构设计，装配图绘制，零件工作图绘制； 9) 机构的三维造型，运动模拟，机构所占空间尺寸检验。 其中有些设计工作的实现涉及人工智能和专家系统技术。对于简单设计系统，可以通过人机交互的方式由人工干预解决。目前已有专用的凸轮机构计算机辅助设计商业化软件，可以直接使用。 1.5凸轮机构的优化设计凸轮机构种类繁多，同一运动要求往往可以通过多种凸轮机构来实现，即使在凸轮机构类型确定的情况下，实现运动要求的机构基本参数和结构参数也有较大的可取范围。这就存在如何根据使用场合和工作要求，合理选择凸轮机构

11、类型和确定有关参数的问题，它们是建立在设计方案的定量评价基础上的最优化问题。由于凸轮机构类型选择属于概念设计范畴，目前尚无系统的评价理论和方法，在一般的工程设计中，此项工作主要依赖于设计者个人的经验和主观意愿，只有通过对专家设计经验的总结，并加以描述，构造类型设计知识库和定量评价系统，基于人工智能和专家系统技术，才能实现凸轮机构类型的智能设计和最优设计。关于凸轮机构类型确定情况下几何参数的优化设计，已有成熟的理论和方法，基于一定的寻优策略和算法，即可获得最优解。下面仅简要介绍凸轮机构参数优化设计数学模型的建立，优化方法可参考有关专门资料。 1.5.1 设计变量 凸轮机构的参数很多，如凸轮基圆半

12、径、直动从动件偏距、滚子半径、盘形凸轮轮廓厚度、摆动从动件长度及中心距等，其中有部分参数相互之间存在确定的函数关系。选择其中相互独立的参数作为设计变量，用通式表示为 X=x1,x2.xn,T。 1.5.2 约束条件 凸轮机构参数的设计往往受到多方面的限制，这些限制可以用函数表示成如下形式的约束条件： gi(X)0，(i=1，2，.，m) 约束条件主要有： (1) 几何参数边界约束 为缩小寻优范围，可根据设计要求给出各几何参数的上下限，作为边界约束。 (2) 压力角约束 限制凸轮机构推程和回程的最大压力角不超过许用值。 (3) 凸轮轮廓曲率半径约束 防止轮廓变尖或出现运动失真。 (4) 接触强度

13、约束 保证凸轮机构运动过程中凸轮副的最大接触应力不超过许用值。 (5) 几何空间约束 对凸轮机构所占据空间在各个方向的尺寸加以限制。 (6) 防干涉约束 防止各构件实体在空间上发生运动干涉。 1.5.3目标函数 以一定的评价指标作为凸轮机构优化设计的目标函数。由于最优解是针对某一个或某几个评价指标而言的，所以凸轮机构的优化设计具有相对性，且目标函数的选取非常重要，应充分反映设计要求。下面给出几种有代表性的目标函数及相应的优化设计数学模型。 (1) 凸轮机构工作空间的极小化 为了减小整个机器所占据的空间，在凸轮机构设计中，常要求其体积尽可能小。此时可以凸轮机构运动中所占据空间的体积V(X)极小作

14、为目标函数。 (2) 凸轮重量的极小化 为了减小凸轮机构的体积，节省材料和减小惯性，可以凸轮重量W(X)极小作为目标函数。 (3) 最大接触应力的极小化 虽然已用接触强度建立了约束条件，使凸轮副有足够的强度和寿命。但如果要求机构在给定条件下具有最高的强度和最长的寿命，则应使其最大接触应力极小化。 1.6应用C + + Builder程序设计语言实现凸轮轮廓的仿真C + + Builder程序设计语言是一种典型的可视化编程语言,它是集开发、编译、发布为一体的集成开发环境,基础语言为面向对象的C + +语言,继承了C + +语言的诸多优点。通过编程利用迭代法解矩阵方程,可以得到凸轮轮廓每段对应的运

15、动方程的表达式,代入直角坐标公式,每隔一较小的转角循环取点,就能得到凸轮精确轮廓线。1.7基于SolidWorks 与Mastercam 盘形槽凸轮的设计与数控加工Solidworks 2008 是基于windows操作系统的面向对象的三维CAD软件，是国外最流行的三维机械设计软件。它提供的参数化造型技术，能使用户方便快捷地创建任何复杂形状的零件。由于其具备易学易用价格适中等特点，现在越来越多的企业和研究机构把该软件作为设计分析加工等方面的首选软件。基于特征的三维参数化软件中，工程师所设计的零件是有颜色材料硬度形状尺寸等概念的三维实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的三维实体。如果能直接以三维概

16、念开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出的设计构思的全部稽核参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，设计的全部流程都能使用统一的数据。这样就有可能比较容易地建立充分而完整的设计数据库，并以此为基础，进一步进行应力应变分析质量属性分析空间运动分析装配干涉分析NC控制可加工性分析高正确率的二维工程图生成外观色彩和造型效果评价动画生成等。MasterCAM的侧重于CAM，它提供的铣床模块可控制2-5轴的数控加工；车床模块可控制2轴及C轴加工；线切割模块可控制2-4轴加工，冲床模块提供冲剪及材料展开功能。该软件还提供火焰切割及激光加工模块。在加工方法上，它提供了粗加工，精加工，附加

17、刀具路径等众多的加工方法，以供用户选择。此外，MasterCAM提供了各种图形文件的接口模式，例如DXF，IGES，VDA，ASC等，可与多种流行的CAD/CAM的软件进行转换，这更支持了它的功能和通用性。MasterCAM软件由于功能强大，实用性强，性能价格比优良，因此在制造业得到广泛的应用。MasterCAM作为高等院校CAD/CAM的教学软件系统，正是符合了社会的需求。此外，它可视性强，容易掌握，便于教学，可在单机或工作站上运行。这是美国CNCsoftware公司开发的一套CAD/CAM软件系统。CAD 部分增加了实体模型菜单，提供了具有强大的倒角、抽壳、布尔运算、延伸、修剪等建摸功能。

18、对构建图形菜单、转换菜单、屏幕菜单等做了改进。尺寸标注、注释比以前版本更为方便。将SolidWorks软件的CAD 优势和Mastercam 软件的CAM 优势有机结合,可以大大缩短用户精确设计与加工凸轮的时间。在将SolidWorks 系统下设计的产品模型通过IGES 格式转入Mastercam 进行数控编程时,一般需增加一些辅助线条、曲面或实体以方便加工。解决了传统设计与手工编程不能满足复杂、高精度凸轮数控加工需求的问题。1.8 CAXA 制造工程师在盘形凸轮设计及加工中的应用利用CAXA 制造工程师软件及图解法进行盘形凸轮的设计与加工。用作图法设计盘形凸轮轮廓有2 个步骤:先确定凸轮基圆

19、半径r0 ,再求凸轮轮廓廓形。在加工过程中，选用CAXA 制造工程师软件中的数控铣进行加工程序编制。然后使用后置处理的生成G代码命令,根据选用的数控机床交互输入后置处理数据,计算机自动生成加工代码。将加工程序输入到数控机床即可自动完成凸轮轮廓的加工。后置处理是一个通用后置,使用时应按所选机床输入相关的参数。第2章 凸轮轮廓的数学模型数学模型是系统设计结果精确与否的关键，当根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后，即可进行凸轮轮廓曲线的设计。设计方法有几何法和解析法，两者所依据的设计原理基本相同。几何法简便、直观，但作图误差较大，难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标，所以按

20、几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮，必须建立凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标方程，并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值，以适合在数控机床上加工。21从动件常用运动规律通常从动件运动规律的选取与设计，是根据凸轮机构的应用状况以及要完成的运动功能来确定的。在长期的工程实际应用中，人们总结出几种常用的从动件运动规律，下面分别作简要介绍。在以下方程的推导中，设从动件位移为s，凸轮转角从推程的起点开始。211 等速运动规律 推程 回程 212 等加等减速运动规律 推程 等加速段 （0/2）等减速段 （/2）回程 等加速段 （

21、0/2）等减速段 （/2）213 余弦加速度运动规律214 正弦加速度运动规律 式中 s从动件位移（mm）； h从动件升程（mm）； 推程运动角（rad）； 凸轮转角（rad）； v从动件的速度（mm/s）; a从动件的加速度（mm/s2）; 回程运动角（rad）； 角速度（rad/s）。22 用解析法设计凸轮廓线与图解法相比，用解析法进行设计可以提高凸轮轮廓曲线的设计精度。解析法是根据已知确定的凸轮机构的结构形式、推杆运动位移函数、基圆半径r0、滚子半径r、升程、推程角、远休止角和回程角等，推导出凸轮理论轮廓和实际轮廓上的点的坐标方程式，再编程计算出各点的坐标值。解析法设计凸轮轮廓线仍然应用

22、反转法原理。用解析法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度逆时针方向转动，凸轮基圆半径ro、滚子半径r，导路和凸轮轴心间的相对位置及偏距e，从动件的运动规律s=s()。221 理论廓线方程如图1所示，设滚子中心按已知的运动规律产生的位移为s=s()，由作图法可知此时滚子中心点B即为凸轮理论廓线上的点。B点在坐标系中的表达式为 （2-1）式中，。若令e=0，则上式即为对 心直动滚子从动件凸轮的理论廓线方程。当凸 轮逆时针转动，且导路偏置于凸轮轴心右侧时，上式中偏距e取正值，否则取负值。 图1 解析法设计偏置直动222 实际廓线方程 由作图法可知，滚子从动件盘形凸轮的理论廓滚子从

23、动件凸轮廓线线与实际廓线为法向等距曲线，这两条曲线的法向距离等于滚子半径r。由图可知，B点为凸轮实际廓线上的点，则B点坐标可由下式求出 （2-2）式中，“”号适用于理论廓线的内等距曲线；“+”适用于外等距曲线。由高等数学可知，曲线上任意一点的法线斜率与该点处的切线斜率互为负倒数。因此上式中法线nn与x轴夹角，可通过理论廓线上B点处的切线斜率计算 （2-3）式中，、可根据式（1-1）求导得出 因此的表达式为 应用式（1-2）、（1-3）计算凸轮的实际廓线时，需注意角的取值范围可能在之间变化。当式（1-3）中的分子与分母均大于0时，角取值在之间；当分子、分母均小于0时，角取值在之间；如果0、（）0

24、，则角取值在之间；如果0、（）0，则角取值在之间。第3章 凸轮轮廓坐标计算的程序设计计算机具有强大的数值计算、逻辑判断和图形绘制功能，在有关软件的支撑下，可以完成凸轮机构设计的各个环节。利用计算机进行凸轮机构设计，不仅可以大大提高设计速度、设计精度和设计自动化程度，而且可以采用动态仿真技术和三维造型技术，模拟凸轮机构的工作情况，甚至可由设计数据形成数控加工程序，直接传输给制造系统，实现计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)一体化，从而提高产品质量，缩短产品更新换代周期。凸轮机构因其结构简单、紧凑,通过合理设计凸轮的廓线,可以实现从动件各种复杂的运动要求,而广泛应用于各种机械、尤其是

25、自动机械中。传统的设计和加工分别采用作图法设计凸轮轮廓和划线加工凸轮的方法。随着使用凸轮机械朝着高速精密、自动化方向发展,对凸轮机构的转速和精度要求也不断提高。随着计算机辅助设计技术的发展，利用高级计算机语言编制计算程序，并通过接口技术实现数据的传输，从而绘制工程图。本章就凸轮轮廓坐标计算程序的设计过程作了主要介绍。本论文利用C语言的强大的数据计算功能，根据上一章中的凸轮廓线设计方法解析法，编写凸轮廓线坐标计算程序，并将得到的数据存储到数据文件“sun.txt”中。3.1 编写程序框图（如图3-1所示）程序中出现的符号表示的意义：P_a推程角；F_a远休止角；B_a回程角；N_a近休止角；H升

26、程；ra基圆半径；e偏心距；s从动件位移；v从动件速度；a从动件加速度；dsf凸轮理论廓线坐标；A_p0实际廓线坐标。Y选择运动规律输入已知参数P_a+F_a+B_a360设step=5度求dsfs0=sqrt(ra*ra-e*e)求s,a,v将角度转化为弧度求理论廓线坐标T_p求实际廓线坐标A_p打开一个sun.txt文件将A_p存储到数据文件结束图3-1 程序设计框图3.2凸轮廓线坐标计算程序（附录二）3.3 运行程序：运行过程：输入已知参数，选择运动规律，显示输出数据结果，存储到数据文件。图3-2 输入已知数据图3-3 部分输出结果输出的数据文件“sun.txt”（见附录3）第四章 凸轮

27、轮廓线的绘制SolidWorks 2008 已逐步成为功能齐全、性能良好、操作方便、易学实用以及具有良好的外部环境的一套软件系统。很多软件开发者都选择SolidWorks 2008作为图形开发平台。SolidWorks 2008系统提供了若干接口方式，如TXT文件、DXF文件、IGES文件等。在上一章中，通过C语言程序得到了凸轮廓线上的大量坐标点，本文通过（TXT）文件的接口方式来实现SolidWorks 2008中凸轮廓线的绘制并进一步生成供Master CAM使用的三维图形文件。41 凸轮的轮廓线绘制 在SolidWorks 2008中创建一个零件文件，进入界面以后在推出草图绘制的状态下选

28、择一个基准面，然后依次点击插入曲线通过XYZ点的曲线，出现对话框如图1所示 图1点击浏览，选择C程序所生成SUN.TXT文本（附录一）的路径，确定后在SolidWorks 2008绘图区域就出现了凸轮的轮廓如图2所示， 图 24.2凸轮三维实体模型的建立选择前视基准面，点击草图绘制，通过转换实体引用按钮转换样条曲线为可编辑草图，按照设计要求，查询适合的轴孔大小，拉出轴孔曲线，退出草图绘制状态，点击特征按钮，对草图进行拉伸凸台，接下来在拉伸形状的基础上再进行草图编辑，对轴孔外圆面、内圆面、键槽进行绘制，绘制完毕，通过特征编辑按钮，经过两次拉伸凸台就形成凸轮的三维实体模型（图3）。图34.3凸轮工

29、程图的生成SolidWorks 2008的软件本身就设计了由零件的三维视图直接生成工程图的功能，运用这个功能生成工程图简单、方便、灵活、准确，为零件设计者提供了很大的方便，下面来介绍生成工程图的方法和步骤。（1）在已经制作好的三维视图模式下点击功能区的文件按钮，选择从零件制作工程图，在界面对话框中选择所应用的图纸（图4）确定。（2）生成图纸以后我们会在界面的右侧看到快捷选项，在这一栏里软件自动把常用的几种视图用图表显示出来，我们只需要按鼠标左键拖动，将我们所需要的视图拖到图纸上，视图便清晰的显示出来。（图5）图4 图5（3）生成视图以后，我们可以对视图的位置、方向、大小进行编辑，以适应要求。（

30、4）主视图生成定位以后我们可以对其进一步完善，生成剖视图，令其内部结构完整显示出来。作剖视图的步骤：选择视图画出剖视参考线选择剖视方法拉出剖视图。（图6） 图6（5）剖视图拉出以后我们可以对其位置、对齐等几何关系进行编辑以适应视图布局和图纸尺寸。（6）所有视图建立完成以后，利用SolidWorks 2008中智能尺寸功能和特殊尺寸标注功能，我们可以对自己的工程图进行细致的标注工作，最后形成一个完整的二维零件图。（图7）图7第五章 凸轮加工代码的生成在上一章中，我们已经得到了凸轮的轮廓曲线、三维实体、工程视图等一系列文件。这一章中我们要运用这些已经得到的文件资料进行进一步的编辑和设计，目标是生成

31、凸轮轮廓的数控加工G代码，以便在实际生产中应用。本章我们主要应用Mastercam软件进行工作。5.1 MasterCAM软件介绍特点及使用MasterCAM软件由于功能强大，实用性强，性能价格比优良，因此在制造业得到广泛的应用。MasterCAM作为高等院校CAD/CAM的教学软件系统，正是符合了社会的需求。此外，它可视性强，容易掌握，便于教学，可在单机或工作站上运行。增加了实体模型菜单，提供了具有强大的倒角、抽壳、布尔运算、延伸、修剪等建摸功能。对构建图形菜单、转换菜单、屏幕菜单等做了改进。尺寸标注、注释比以前版本更为方便。增加了面的粗加工功能。把旧版中刀具路径的扫描曲面，困氏曲面，举升曲

32、面，旋转曲面和直纹曲面放到T刀具路径/W线框模型下。在每个对话框中增加了HELP按钮，提供了更加智能化的在线帮助功能。公用管理中用实体验证代替了N-SEE2000。MasterCAM9.0的工作界面及主功能菜单(1)MasterCAM9.0的工作界面启动MasterCAM9.0后可以看到如图琐事的工作界面，中间最大的部分是绘图区，用于构建图形，编辑刀具路径，动态模拟，打开各种对话框等；界面左边是主功能菜单区和第二功能菜单区；界面上方为工具栏，其中有各种图标，下方为系统提示栏。 工作界面（2）MasterCAM9.0的主功能菜单的功能介绍用鼠标单击主功能菜单区的某一功能按钮时（例如“A分析”），

33、就会出现下一层命令列表供用户选择。大多数命令有多层子命令列表，可依次往下选；单击“BACKUP”或“MAIN MENU”，有可方便地回到上一层命令列表或主功能菜单区，如下图示： A（Analyze）:显示屏幕上的点，线，圆弧，曲线，曲面及尺寸标注的数据和资料。所给出的数据和资料是相对于构图面的工作坐标系。C（Create）:创建点，线，圆弧，曲线，曲面等各种2D或3D图形，并显示在屏幕上。F（File）:存储，呼叫几何图形，浏览所存的文件目录，屏幕打印，输出，接收NC程序，转换CAD档，亦可删除档案等。M（Modify）:可用Fillet,Trim,Break和Join功能，去修整屏幕的几何图

34、形。D（Delete）:可删除屏幕上或系统资料库中的单一几何体或一组几何体。S(Screen):可在绘图机打印出屏幕上的几何图形，可改变构图面和几何图形的视角，显示几何体的端点，亦可改变屏幕显示的中心，宽度，放大，缩小，镶嵌和重画等。O实体：用挤压，旋转，扫描，举升，倒外圆，抽壳修剪等方法来绘制实体模型。T（Toolpaths）:此目录是CAM功能，选择了该功能后，出现下一层系统刀具路径的铣削选项功能列表。5.2代码生成过程（1）打开MasterCAM主程序，在工具栏中选择打开，设置打开文件类型为SolidWorks文件（*.SLDPRT）或IGES文件，指定需要打开文件的存储路径，选择文件打

35、开。（图5-1） 图5-1（2）在工作界面中显示出凸轮的轮廓，下面开始选择表面进行铣削工作。首先，选择机床类型为铣削默认（图5-2）。当然，根据具体的加工要求，我们可以设置刀具的参数来适应设计的要求（图5-3）。图5-2图 5-3（3）选择完刀具类型，接下来选择刀具路径，选择完毕出现串连选项，在工作界面中点击要加工的零件的表面，看到出现箭头和走刀路线说明操作成功，点击确定，完成本步骤加工（图5-4）。完成外轮廓加工后，开始逐步选择内部轮廓加工，方法类似，这里不作过多的解释，直到把零件加工出来。（4）完成刀具选择和路径选择工作后，我们可以对每一步进行仿真校核，细心观察走刀的路径和切削过程，看是不

36、是符合加工要求和机床要求，并且进一步修改。（5）修改完毕后，利用G1后处理以选择的操作按钮生成数控机床需要的G代码（附录三）。（6）将G代码输入到数控铣床中，便可以实现凸轮轮廓的加工。结论本毕业设计采用C语言编制轮廓坐标计算程序，实现四种运动规律的凸轮的轮廓坐标的计算，并通过TXT格式文件建立了与SolidWorks 2008之间的数据传输，进而通过软件另存文件格式的转换，成功将三维实体模型数据传送到数控编程软件 MasterCAM中进行G代码的编制。本课题的意义在于将凸轮的设计过程和制造过程统一到参数化的状态，形成了集设计、计算、绘制、编码等为一体的功能，大大提高了凸轮设计效率，设计精度，加

37、工精度。可以说本毕业设计成功的实现了凸轮的计算机辅助设计制造研究的目标。致谢在本毕业设计论文完成之际，首先向我的毕业设计导师马秋生教授致以衷心的感谢。本论文是在马秋生老师的谆谆教导之下完成的，从课题资料的收集，论文的开题到课题的研究，论文的起草，论文的修改，论文的定稿都倾注了导师的心血和汗水。感谢导师在本文的撰写过程中给予的支持和鼓励，感谢导师在百忙之中抽出时间，与我进行了多次深入的讨论，这一切都让我终生受益非浅。本设计论文的完成也意味着本科学习的结束，所以我在此也要对在本科四年中教授给我知识的诸位老师们表示由衷的感谢，如果没有之前各位老师对我的教导，让我对基础知识有了扎实的了解，就不可能顺利

38、地完成这篇毕业论文的撰写；不仅如此，本科四年中，学科教师以及各位其他方面的老师给予我的还不仅仅是知识，还有许多许多人生中为人的道理，这将对我的一生都产生深厚的影响。最后，我还要对我的家人和在本科四年中帮助过我，支持过我的人表示感谢，是他们的关心给予我学习的动力，是他们的鼓励给予我挑战的信心，是他们的宽容给予我新的尝试的机会。参考文献【1】 张策机械原理与机械设计北京：机械工业出版社，2004：175195【2】 祝琉琥孔伟程机械原理北京：人民教育出版社，1982：134169【3】 谭浩强张基温C/C+程序设计北京：高等教育出版社，2004【4】 黄胜全赵成军数控技术在盘形直动从动件凸轮设计及

39、加工中的应用东北电力学院学报，2005，04【5】 刘昌祺凸轮机构设计机械工业出版社2005【6】 天津大学机械原理人民教育出版社1982【7】 谭浩强C程序设计（第三版）清华大学出版社2007【8】 黄胜全，赵成军数控技术在盘形直动从动件凸轮设计及加工中的应用东北电力学院学报，2005，04【9】 薛小雯凸轮机构的参数化设计与三维仿真机械设计与制造，2005，02【10】 陶金玉凸轮机构的计算机辅助设计与实践宁夏工程技术，2002，03.【11】 Computerized design and manufacturing of plate【12】 Dong-Woo Choi and Jae-Gwan KangData Acquisition and Analysis of an Exclusive Measuringmachine for Marine Engines CamsInternational Journal of Precision Engineering and Manufacturing Vol. 5, No. 4. October 2004附录一坐标列表：-1