利用CAD画凸轮机构
C#开发AutoCAD在盘形槽凸轮参数化绘制中的应用
C#开发AutoCAD在盘形槽凸轮参数化绘制中的应用蔡汉明;李宗成;李相飞【摘要】针对绘图软件在绘制凸轮二维图的过程中所存在的周期长、效率低的问题,对AutoCAD软件的二次开发进行了相关研究.以盘形槽凸轮机构为例,运用Visual Studio2015开发工具,采用Visual C#语言对AutoCAD软件进行了二次开发,结合凸轮设计的原理,在Visual C#人机交互界面中输入了相关参数,完成了盘形槽凸轮的绘制,最后利用SolidWorks软件对绘制出的以修正正弦为主运动曲线的盘形槽凸轮二维图进行了三维建模,以及运动仿真分析.研究结果表明:运用Visual C#对AutoCAD软件进行二次开发求取凸轮轮廓曲线的方法,能在够保证盘形槽凸轮轮廓曲线精度、缩短其绘图周期的前提下,实现盘型槽凸轮的参数化绘制.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】VisualC#;AutoCAD;二次开发;仿真;盘形槽凸轮【作者】蔡汉明;李宗成;李相飞【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266100;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266100;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】TH112.2;TH1220 引言盘形槽凸轮是机械行业中的一个重要机构，广泛应用于自动生产线的输送料机构中，所以对其精度有着很高的要求。
其设计方法主要分为两种：图解法和解析法[1]。
图解法主要运用反转法，所得设计数据难以满足凸轮精度的要求；解析法是根据给定的从动件运动规律和某些机构尺寸参数，建立凸轮轮廓的方程，并精确地计算出凸轮轮廓上各点的坐标值，但需要求解的点数较多时，计算量大，不易得到理想结果。
目前，盘形槽凸轮轮廓的绘制可以在AutoCAD等计算机辅助绘图软件中根据“反转法”的原理，逆向求出凸轮的理论轮廓线上的点进而得到所需要的曲线，但如果对凸轮轮廓的精度要求较高时，就需要多次运用“反转法”的原理进行求点，过程复杂，而且对同一类盘形槽凸轮机构进行绘制时，改变了基本尺寸、从动件的运动规律后，就要重新求点画线，无法实现其参数化绘制。
平面盘型凸轮机构CAD系统的开发及三维运动仿真
平面盘型凸轮机构CAD系统的开发及三维运动仿真
张明洪;郗向儒;穆安乐
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2004(027)019
【摘要】应用Visual C++6.0为开发工具并结合SolidWork三维实体造型软件,开发出了平面盘型凸轮机构设计CAD系统,实现了凸轮机构设计的自动化、三维实体造型与运动仿真.
【总页数】3页(P4-5,8)
【作者】张明洪;郗向儒;穆安乐
【作者单位】西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TP312
【相关文献】
1.平行分度凸轮机构设计专家系统的开发及三维运动仿真 [J], 郝彩红;尹明富
2.基于AutoCAD的平面共轭凸轮机构运动仿真与误差分析 [J], 李敏
3.基于VB凸轮机构的AutoCAD三维运动仿真 [J], 张星
4.平面盘型滚子凸轮机构参数优化设计与运动仿真 [J], 高蕾娜; 喻洪平; 黄建峰; 张钰粮; 程肖
5.平行分度凸轮机构设计专家系统的开发及三维运动仿真 [J], 郝彩红; 尹明富
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凸轮机构的应用原理图怎么画
凸轮机构的应用原理图怎么画什么是凸轮机构凸轮机构是一种由凸轮和从动件组成的机械传动装置，它通过凸轮的转动，驱动从动件以特定的运动方式运动。
凸轮机构广泛应用于各个领域，包括机械制造、汽车工业、航空航天、工业自动化等。
凸轮机构的应用原理图绘制凸轮机构的应用原理图可以帮助我们更好地理解凸轮机构的工作原理和运动规律。
下面是绘制凸轮机构应用原理图的步骤和方法：1.准备工作：–在纸上或电脑上打开Markdown编辑器。
–使用Markdown语法绘制标题和副标题。
–准备绘制凸轮机构的图形和符号。
2.绘制凸轮：–在标题下方，使用Markdown语法绘制一级副标题“绘制凸轮”。
–使用Markdown语法绘制二级副标题，描述凸轮的形状和尺寸。
–使用Markdown语法绘制一个列表，列出凸轮的关键尺寸和曲线形状。
–通过描绘曲线和尺寸，绘制凸轮的形状。
3.绘制从动件：–在标题下方，使用Markdown语法绘制一级副标题“绘制从动件”。
–使用Markdown语法绘制二级副标题，描述从动件的类型和形状。
–使用Markdown语法绘制一个列表，列出从动件的关键尺寸和运动方式。
–根据从动件的运动方式，绘制从动件的形状。
4.绘制传动和连接方式：–在标题下方，使用Markdown语法绘制一级副标题“绘制传动和连接方式”。
–使用Markdown语法绘制二级副标题，描述传动和连接方式的类型和原理。
–使用Markdown语法绘制一个列表，列出传动和连接方式的关键尺寸和工作原理。
–根据传动和连接方式的原理，绘制传动和连接方式的形状。
5.绘制凸轮机构工作原理图：–在标题下方，使用Markdown语法绘制一级副标题“绘制凸轮机构工作原理图”。
–使用Markdown语法绘制二级副标题，描述凸轮机构的工作原理和运动规律。
–使用Markdown语法绘制一个列表，列出凸轮机构的关键参数和运动规律。
–根据凸轮机构的工作原理和运动规律，绘制凸轮机构的工作原理图。
共轭凸轮的设计制造(CADCAM)及工艺说明书
.目录前言------------------------------------------------3一、设计任务的基本要求------------------------------4二、凸轮机构的应用----------------------------------4三、凸轮机构的组成----------------------------------4四、凸轮机构的特点----------------------------------4五、共轭凸轮机构的选择------------------------------5六、从动件的常用运动规律----------------------------7七、凸轮机构的分类----------------------------------9八、共轭凸轮运动规律的选择--------------------------10九、共轭凸论的设计----------------------------------12十、共轭凸轮的工艺方案及相应的工装设计--------------13 十一、共轭凸轮制造与检验----------------------------15 十二、课题小结--------------------------------------16小结------------------------------------------------17参考文献--------------------------------------------18前言课题：共轭凸轮的设计制造(CAD/CAM)及工艺目的：根据我们所学的知识设计并制造出织机的凸轮使织机在织造中顺利进行和提高织机的生产率及织物质量课题简介凸轮是常见的机械零件之一，传统的基于人工设计和计算机的凸轮设计方法，依靠模具、夹具等实现制造的工艺远不能达到高精度机械的运行要求，在现代设计理论基础上，利用计算机辅助设计（CAD）和制造（CAM）技术可以使凸轮的设计和制造到很高的精度，提高凸轮机构的运动平稳性。
自动车床凸轮CAD设计
， １ １ ８ ］马 舜 ． 水 平 轴 潮 流 能 转 换 系 统 能 量 转 换 率 及 功 率 控 制
ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗＩ ， Ｊ ］ ．Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ， ２ ０ ０ ９ （ ８ ６ ） ： １ ８ ２ ３ —
１ ８ ３５ ．
研究［ Ｄ ］ ．杭 州 ： 浙江大学 ， ２ ０ １ １ ．
＊北 京 石 油 化 工 学 院 国 家 级 大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 资 助 项 目（ Ｋ Ｍ２ ０ １ ３ １ ０ ０ １ ７ ０ ０ ３ ）
， １ １ ２ ］郑 志 南 ． 海洋潮 流能 的估 算公式 ［ Ｊ ］ ． 哈 尔 滨 船 舶 工 程
符， 在 显示 器 上显 示 信 息 ， 读写磁盘， 主 机 向打 印机
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， １ １ ０ ］Ｉ ｑ ｂ ａ ｌ Ｍ Ｔ，Ｃ ｏ ｏ ｎ ｉ ｃ ｋ Ａ，Ｅ ｒ ｅ ｒ ｉ ｓ Ｌ Ｌ ．Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｗ ｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｓ Ｅ Ｊ ］ ．Ｗｉ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ —
凸轮轮廓课程设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计
广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械原理课程设计题目名称对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级10机械2班学号 (40)学生姓名~开指导教师2012年06月30日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一、课程设计（论文）的内容通过利用AutoCAD软件、AutoCAD二次开发技术绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓，用图解法进行对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计，计算出平底推杆平底尺寸长度，最后查验压力角是不是知足许用压力角的要求。
1）二、课程设计（论文）的要求与数据1.用图解法设计盘形凸轮机构，并用CAD画出凸轮轮廓。
2.用图解法设计盘形凸轮机构，并求出平底推杆平底尺寸长度。
3.按照从动件的运动规律计算出位移并绘画该曲线在图纸上；4.查验压力角是不是知足许用压力角的要求；5.编写课程设计说明书三、课程设计（论文）应完成的工作1.绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓机构的设计简图。
2.绘制出从动件的位移曲线图。
3.查验压力角是不是知足许用压力角的要求而且计算出平底推杆平底尺寸长度。
4.完成课程设计说明书。
四、课程设计（论文）进程安排五、应搜集的资料及主要参考文献[1] ]孙恒.机械原理（第七版）[M] .北京：高等教育出版社，2006[2]孙恒.机械原理（第六版）[M] .北京：高等教育出版社，2001[3]曹金涛.凸轮机构设计[M].北京：机械工业出版社，1985.[4]管荣法.凸轮与凸轮机构基础.[M] 北京：国防工业出版社，1985发出任务书日期：2012 年6 月16日指导教师签名：计划完成日期：2012 年6 月30 日教学单位责任人签章：目录(一).设计题目：对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓机构的设计 (6)(二)凸轮轮廓曲线的设计的大体原理： (6)(三)运动规律分析： (7)(四)用作图法设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构: (7)(五)计算平底推杆平底尺寸长度 (11)(六)压力角分析 (12)参考文献 (13)摘 要在凸轮轮廓曲线设计的图解法中应用AutoCAD 软件进行辅助设计和计算，维持了图解法原理简单、方式直观、易于掌握的长处。
基于CAD技术设计
基于CAD技术的凸轮廓线设计摘要凸轮机构的凸轮廓线的设计采用传统几何法手工绘图时，精度差、效率低。
随着CAD技术的发展，可以采用CAD技术进行计算机辅助设计。
AutoCAD辅助设计为精确制图，参数选取密集度足够就能达到较高的设计精度。
利用样条曲线可以做出凸轮机构位移线图、凸轮廓线。
本文对应用AutoCAD辅助设计滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线作了较详细阐述。
关键词: 计算机辅助设计，样条曲线，凸轮廓线引言凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。
它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用，是不可缺少和替代的重要零部件。
在设计凸轮机构时，凸轮的工作廓线是比较难设计的。
凸轮机构的凸轮廓线的设计采用几何法手工绘图时，精度差、效率低。
随着现代计算机技术及CAD技术的发展，可以采用CAD技术进行计算机辅助设计。
AutoCAD样条曲线(SPLINE)命令将创建一种称为非一致有理B样条的(NURBS)曲线的特殊样条曲线类型。
样条曲线是经过或接近一系列给定点的光滑曲线。
可以控制曲线与点的拟合程度。
只要拟合点足够，利用样条曲线可以做出足够精度的凸轮机构位移线图、凸轮廓线。
以下介绍用AutoCAD设计滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线方法。
1. 选用软件及设计命题选用软件：AutoCAD 2004。
设计命题：一种偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构。
已知：直动从动件升程h=30mm ，推程运动角0150=∂，远休止角0s 30=∂，回程运动角0'120=∂，远休止角0s '60=∂。
直动从动件升程、回程作简谐运动，凸轮以等角速度顺时针方向回转，偏距e=10mm ，凸轮基圆半径0r =60mm ，滚子半径T r =10mm 。
凸轮机构逆向CAD模型的构建
凸轮机构逆向CAD模型的构建第12期2005年12月机械设计与制造MachinervDesign&Manufaeture一87一文章编号:1001—3997(2005)12—0087—02凸轮机构逆向CAD模型的构建张美华李明隋艳丽吴奕青(上海大学CIMS和机器人中心.上海200072) AdesignforreverseengineeringofCADmodelofcammechanism ZHANGMei—hua,LIMing,SUIYah—li.WUYi—qing(RobotCenter,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China}'o.o'o.o.o'o'o'o●o'o●o'o●o'o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o.o ●o●o.O中常用的动力机构一平行分度凸轮机构的分析,给出了23关键词:凸轮机构;逆向工程;CAD2[Abstract]The口rticlegives口meth.dfor&sig凡ingther删eengineeringofCADmodelofca,3mechanismbyanalyzingtheparallelindexingcam,whichiscommonusedinthepackagema chine.3Keywords:CAM;ReverseEngineering;CAD'.o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●..争●o●o●o●o●o中图分类号:TP391.72文献标识码:A以前,凸轮常规逆向设计,是简单的形状仿制,这样加工出来的凸轮精度比较低,现在,我们通过对凸轮进行理论轮廓逆向设计,提高了设计质量.1问题的总体分析目前国内许多制造商是在引进的国外相关产品的基础上,通过逆向的方法设计制造此类机构.常规的逆向工程就是根据已存在的产品实物,复制出与原产品相似的产品.如图1所示.图1常规逆向工程流程图按常规逆向工程方法,一般是对原有凸轮进行数据采集,然后根据所得到的数据.构建出凸轮的CAD模型,再进行加工仿制.在低速的情况下.这样加工出的凸轮可能不会出现什么问题.但当它们被应用于高速高精度的场合时就会有问题,如本文中所研究的平行分度凸轮机构的三片凸轮进行配合,安装到模切机后,我们就会发现很容易出现卡,碰等现象,冲击较大,运动不平稳,定位不准确,不能满足高速度,高精度的需要.我们知道实物本身可能会存在误差:一是零件原型制造时所产生的制造误差;二是零件原型在使用中的磨损和破损误差.同时测量也存在复杂的综合误差.常规的逆向工程加工方法由于无法对实物原型误差,测量误差和数据处理误差进行完全剔除,因此仿制的精度较低.针对此问题我们提出了凸轮机构逆向工程改进的方法如图2所示.2改进的凸轮逆向流程由于凸轮设计具有一定的规律与依据,通过理论设计与对实物零件的分析,我们就有可能通过获得的实物数据还原出原始的设计,这样就不再是单纯的几何还原,而是一种性能复制,并且有可能进行更高层次的设计与优化.★来稿日期:2005—04—13●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o ●o●o●o●o图2凸轮逆向工程改进流程图2.1数据采集我们使用接触式三坐标测量机(CMM)来对凸轮进行数据采集,如图3所示.图3运用CMM测量凸轮在测量中,按照常规的逆向方法,需要对两片凸轮(三片中二片是一样的.只是使用中是对称的关系)都进行测量,以获取两片凸轮的外形轮廓数据,在我们采用了改进的方法后,只需要一88一张美华等:凸轮机构逆向cA堡塑壅第l2期对一片凸轮进行测量即可,因为三片凸轮有一定的关系,采用理论设计,在对一个凸轮的数据进行采集后,运用共轭原理,就可以获得其它两个凸轮的数据.2.2实物凸轮CAD的构建通过三坐标测量机的数据采集,经过数据格式与相应的处理后.运用CAD软件就能构建出实物的CAD轮廓线.这个实物CAD模型将作为我们对该凸轮进行逆向设计的分析比较依据. 在这种做法中,我们没有必要对实物的CAD模型及原始数据作过多的修正,这也是这种方法跟常规逆向方法上的一个差异.2.3理论CAD模型的构建通过对凸轮机构其他部分进行测量,我们可以获得凸轮的原始基本尺寸数据:如中心距,从动滚子半径,从动盘上滚子分布半径等,这些参数是我们构建凸轮机构理论模型的必不可少的信息.在设计凸轮理论廓线时,从动件的运动规律是与凸轮轮廓的形状相对应的,因此从动件运动规律的选择是凸轮设计的关键.根据共轭啮合原理,建立如下的坐标系,运用反转法,凸轮不动,中心距0.0:绕0.点以凸轮的速度反转.脓y:XfY,\/02\啦ofOtt～:图4凸轮啮合原理图根据从动盘的运动规律,可以得出凸轮每转动一定角度时,对应的从动滚子中心点的运动轨迹,从而得到凸轮的轮廓曲线.在一个运动周期中,每个凸轮都要依次推动若干个滚子.每个滚子都有一段相应的凸轮轮廓曲线,这些轮廓曲线像接力赛似的,一段接一段推动相应的滚子完成各自的角位移.因此,每个凸轮轮廓曲线都是由几段简单的凸轮轮廓曲线组合而成的.我们在Excel中二次开发了一个模块,按照以下的步骤,根据从动盘的各种通用运动规律,按照一定的步距计算出滚子中心点所对应的坐标值,组合生成凸轮轮廓曲线.从动盎=j鸯动规律HEXCEL卜—滚于巾心点杯fci卜—叫-"1轮轮啉讹线图5凸轮轮廓曲线生成步骤下图为从动盘按修正正弦曲线规律运动时,一个凸轮所对应的三个滚子在凸轮运动期间的轨迹.前面已经说过运动规律的选择对凸轮机构有非常重要的意义.一般运动规律的选择,是按照各种运动规律的运动学和动力学特性值和该机构的使用场合,来人为地选用某种运动曲线.在本文中,根据从动盘的各种通用运动规律生成一系列的凸轮理论曲线,然后我们就能把理论的凸轮曲线与实物凸轮的曲线相比较与相应的调整,从中得出合适的凸轮曲线及其动停比.这一步骤实际上也是我们对凸轮再设计结果的一种确认.在我们得到凸轮再设计结果的确认后,实际上就对被测凸轮运动特性有了充分的了解,在这种情况下,我们就有可能对其进行优化与改进,这种优化不仅仅是对凸轮本身的轮廓曲线而言,而且可以是对整个机构的优化.当我们完成了优化设计后,就可以构建真正理论的凸轮轮廓CAD模型了.图6滚子1,4,7的运动轨迹一;囤7凸轮的理论CAD模型这里我们采用三维造型软件来构建CAD模型,其设计结果如图7所示.理论的CAD模型是以后加工与检测的名义数据.同时我们通过最终的理论轮廓与实物凸轮的比较,还能找到它们之间的差异,由于测量过程的误差并不大,因此这个偏差实际上为我们对整个凸轮加工精度提供了一个十分有用的参考,是我们对凸轮精度的一个控制的量.这也是常规逆向工程中所不能做到的.3结论这里通过理论分析,对凸轮逆向流程的进行了改进,根据研究对象共轭原理,结合从动件的运动规律来进行设计参数还原,得到凸轮的理论设计参数,并与拟合重构得到的实物凸轮曲线进行比较分析,从而实现凸轮机构的逆向设计及相应的优化,从根本上保证了了凸轮的设计精度,完成了凸轮的性能复制,并对凸轮的加工工艺与精度控制提供了的相关参考,这种方法在实际应用中已取得了良好的效果.这里所提供的方法与思路是一种通用方法,可有效地应用在具有设计基理的类似零件高精度的逆向工程中.参考文献1彭国勋,肖正扬.自动机械的凸轮机构设计.机械工业出版社. 1990.2邹慧君,董师予等编译.凸轮机构的现代设计.上海交通大学出版社. 1991.3曹巨江,陈雪峰,凸轮机构逆向工程CAD.组合机床与自动化加工技术,2001(6),4张宇等,逆向工程技术原理及其关键技术,昆明理工大学.1999 (4):42—46.5平雪良,周儒荣,安鲁陵.逆向工程技术及其应用.科技与经济. 2003(2):61—64.。
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程序运行时， 每间隔一度取一个坐标值， 将生成的坐标导入到 excel 中， 将其处理为 AutoCAD 可直接识别的极坐标形式（如：25.00219317<1） 。 利用 AutoCAD 样条曲线命令依次将运动位置以极坐标的形式一次性输入，生成理论轮廓曲 线，沿理论轮廓线作一系列密集的垂直于基圆半径方向的垂线，得到的包络线即为实际轮廓线。
1 =0.Leabharlann 01m mm- 59 -