巧用CAXA公式曲线设计凸轮轮廓线

辽宁轨道交通职业学院 郝永波

巧用CAXA公式曲线设计凸轮轮廓线

辽宁轨道交通职业学院 郝永波

CAXA软件具有强大的绘图功能，其“公式曲线”命令更是为用户提供了一种方便、精确的作图手段，以满足某些有确定规律的精确型腔、轨迹线型或具有某些曲线轮廓外形的零件的作图设计。使用者只要交互输入数学公式，给定参数，计算机便能自动生成该公式描述的曲线。本文详细介绍了如何巧妙使用CAXA“公式曲线”来对凸轮轮廓进行解析法设计。

CAXA；公式曲线

1 引言

CAXA是一款优秀的国产计算机辅助设计及加工软件，目前已经在制造行业得到广泛应用，成为机械工程师的一件得心应手的工具。其中的“公式曲线”为用户提供了一种方便、精确的作图手段，使用者只要交互输入数学公式，给定参数，计算机便能自动生成该公式描述的曲线。

2 C A X A“公式曲线”的应用

CAXA“公式曲线”命令对话框如图1所示，坐标系可选用直角坐标系或极坐标系，如果涉及数控机床加工，则一般选择直角坐标系。参变量只能用字母“t”表示，它有一个起始值、一个终止值，单位是弧度或角度，曲线的X坐标和Y坐标都是t的函数，不能写成Y是X的函数。

图1 CAXA“公式曲线”命令对话框

图2 等加速上升段曲线方程

3 凸轮轮廓线设计方法

下面运用解析法设计一个盘形凸轮，凸轮的基圆半径ro=30mm，推程为30mm，从动件的运动规律如下：

?

（1）等加速上升段（曲线方程如图2所示）

（2）等减速上升段（曲线方程如图3所示）

图3 等减速上升段曲线方程

（3）等加速下降段（曲线方程如图4所示）

图4 等加速下降段曲线方程

（4）等减速下降（曲线方程如图5所示）

图5 等减速下降曲线方程

（5）曲线合成

最终四段曲线方程生成图6凸轮轮廓线，近停程和远停程由圆弧组成。

图6 合成凸轮轮廓线

4 小结

凸轮各个运转阶段中，从动件的位移方程都做了一定量的转化，通过转化和CAXA“公式曲线”巧妙地结合起来，通过四组不同的位移方程精确地绘制出了凸轮的轮廓线，图7为最终凸轮轮廓线，可以把此轮廓线导入CAXA制造工程师或其他自动编程软件进行曲线的自动编程，生成数控机床加工程序，进行凸轮的加工，极大地方便了凸轮的设计和制造。

图7 最终凸轮轮廓线

[1]曾德江.机械基础[M].机械工业出版社,2015年6月.

[2]郑雪玲.CAXA“公式曲线”的应用[J].金属加工：冷加工, 2010(1)：73.

郝永波，男，1981年出生，河北省藁城市人，硕士，讲师，研究方向：机械电子。