毕业论文-凸轮机构建摸，受力分析和运动仿真与分析研究(3)

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Pro/Engineer可以在UNIX和Windows98/2000/XP平台下运行，并在每个系统中都维持相同的界面，使用的感觉也一样。用户可以根据自己的需求，选购最经济的硬件配置，再混用或搭配任何一种平台组合。由于Pro/Engineer可以运行在不同环境中，具有独特的数据结构模式，因此可以方便地让信息在不同平台的机器之间相互转换。

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1.3.2Pro/E在我国机械行业中的应用

随着我国汽车、家电等工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的出现离不开机械制造，这就要求机械制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出产品。为了达到上述的要求，机械制造企业只有运用先进的管理手段和CAD/CAM集成制造技术，才能在激烈的时常竞争中立于不败之地。

例如，广州型腔模具厂在92年开始应用Pro/Engineer软件进行压铸模具的设计及制造，并应用该软件先后完成了国家“八五”重点企业技术攻关课题《大型复杂压铸模的研制开发》及广州市重点科技攻关项目《计算机辅助模具设计、制造及分析的应用研究》等科研开发项目，先后两次引起Pro/Engineer软件，应用该软件开发出了摩托车发动机、齿轮箱、汽车离合器壳体、家电等大型复杂压铸模具，完成了一百多套模具的三维造型、模具设计、数控加工编程，取得了巨大的经济效益。

Pro/Engineer软件的集成制造技术目前是我国机械制造行业研究应用的热点。

机械产品CAD/CAE/CAM系统的集成关键是建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、CAM各单元之间实现数据的自动传递与转换，使CAE、CAM阶段完全吸收CAD阶段的三维图形，减少中间建模的时间和误差；借助计算机对产品性能、产品结构、加工精度、金属液体在机械零件中的流动情况及机械零件工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短机械制造时间，提高机械制造加工精度。

Pro/Engineer软件采用面向对象的同意数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能，为机械产品的集成制造提供了优良的平台。Pro/Engineer的并行工程技术在机械制造中应用也是非常重要的。

机械制造是面向单式的生产方式，属于单性生产，制造过程复杂，要求交货时间短。如果利用CAD、CAM单元技术制造机械产品，制造精度低、周期长，为了解决上述难题，我们将并行工程技术引入到机械制造过程中。

在实际生产过程中，应用Pro/Engineer软件，我们将原来机械产品设计，机械产品型腔，型芯二维设计，工艺准备，机械产品型腔，型芯设计三维造型，数控加工指令编程，数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、工艺准备的并行路线，不但提高了产品的制造精度，而且能缩短设计、数控编程

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时间达40%以上。

要实施并行工程关键要实现零件三纬图形数据共享，使每个工程师用的图形数据是绝对相同，并使每个工程师所做的修改自动反映到其他有关的工程师那里，保证数据的唯一性和可靠性。Pro/Engineer软件具有单一的数据库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。

建立标准零件库也是Pro/Engineer在我国机械制造行业广泛应用的一个方面。

利用Pro/Engineer软件的参数化功能或指令编程技术，建立符合自身要求的常用的标准零件库，减少重复建模时间，提高设计效率。

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2凸轮轮廓线的设计

2.1绪论

凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般多为原动件（有时为机架）；当凸轮为原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间隙的往复摆动、移动或平面复杂运动。

凸轮机构则是含有凸轮的一种高副机构，也是一种常用机构。在凸轮机构中，凸轮可为原动件也可为机架；但多数情况下，凸轮为原动件。在自动机械和半自动机械中得到了广泛的应用

比如冲窗装卸凸轮机构中，原动件凸轮固定与冲头上，当其随冲头往复上下运动时，通过凸轮高副驱动从动件以一定规律往复水平移动，从而使机械手按预期的输出特性装卸工件。

如右图2-1所示的自动机床进刀机构，当圆柱凸轮绕其轴线转动时，通过其沟槽与摇杆一端的滚子接触，并推动遥杆绕固定轴按特定的规律做往复摆动，同时通过遥杆的另一端的扇形齿轮驱动刀架实现退刀或进刀运动。

自动机床进刀机构

图2-1

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2.2 凸轮机构的分类

从不同的角度出发，凸轮机构可作如下分类。 2.2.1 按两活动构件之间的相对运动特性分类

平面凸轮机构 两活动构件之间的相对运动为平面运动的凸轮机构。其按凸轮形状又可分为盘形凸轮、移动凸轮。其中，盘形凸轮为凸轮的基本形式。是一个相对机架作定轴转动或为机架且具有变化向径的盘形构件；而移动凸轮则可视为盘形凸轮的演化形式。是一个相对机架作直线移动或为机架且具有变化轮廓的构件。

空间凸轮机构 两活动构件之间的相对运动为空间运动的凸轮机构。按其形状又可分为圆柱凸轮，圆锥凸轮，弧面凸轮和球面凸轮等。 2.2.2 按从动件运动副元素形状分类

尖顶从动件 尖顶能与任意复杂凸轮轮廓保持接触，因而能实现任意预期的运动规律。尖顶与凸轮呈点接触，易磨损，故只宜用于受力不大的场合。

滚子从动件 为克服尖顶从动件的缺点，在尖顶处安装一个滚子。它改善了从动件与凸轮轮廓间的接触条件，耐磨损，可承受较大载荷，故在工程实际中应用最为广泛。

平底从动件 平底从动件与凸轮轮廓接触为一平面，显然它只能与全部外凸的凸轮轮廓作用。其优点是：压力角小，效率高，润滑好，故常用于高速运动场合。 2.2.3 按凸轮高副的锁合方式分类

力锁合：利用重力、弹簧力或其他外力使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。如图2-2所示

形锁合：利用特殊集合形状（虚约束）使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。

凸轮机构的优点是：只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现任意预期的运动规律，并且结构简单、紧凑、工作可靠。其缺点是：凸轮为高副接触（点接触），压强比较大，容易磨损， 凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。

图 2-2

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