弧面分度凸轮的三维实体建模与数控加工

　　2.2.2 生成凸轮轮廓面曲线

　　新建零件文件打开Pro/E，单击主菜单中的“文件”|“新建”选项，类型为“零件”，子类型为“实体”，接受默认文件名称，单击“确定”。单击插入基准曲线命令，然后单击“从文件”|“完成”，选择“笛卡尔”坐标，打开已经保存好的.ibl格式文件。导入L1段廓面曲面上的坐标点，在Pro/E工作窗口里生成L1段的16条曲线。类似方法分别建立分度段L2、R2、R3廓面曲线及停歇期凸轮左、右廓面曲线，这样所有的廓面曲线将连接成弧面分度凸轮的曲线轮廓，如图4a所示。

　　2.2.3 建立凸轮曲面实体模型

　　利用边界混合曲面工具命令依次选取分度期L1、L2、R2、R3以及停歇期凸轮左、右廓面曲线中的各段曲线，分别混合成分度期L1、L2、R2、R3及停歇期凸轮左、右廓面曲面；再利用“合并”命令，依次选取各段廓面曲面，将所有的廓面曲面合并成一个封闭的曲面；最后利用“实体化”命令，将封闭的曲面进行实体化，得到凸轮工作廓面，如图4b所示。

　　然后根据设计参数创建凸轮基体，并且通过倒角、简单的修整，最终得到弧面分度凸轮三维模型，如图4c所示。

图4 弧面分度凸轮

3 弧面分度凸轮运动仿真

　　3.1  Pro/E运动仿真模块简介

　　Pro/E系统提供了机构运动仿真功能，其中的运动学分析模块Mechanism可以进行装配的运动学分析和仿真，使得原来在二维图样上难以表达和设计的运动变得非常直观和易于修改，并且能够大大简化机构的设计开发过程，缩短其开发周期，减少开发费用，同时提高产品质量。

　　运动仿真的结果不但可以以动画的形式表现出来，还可以以参数的形式输出，从而可以获知零件之间是否干涉，干涉的体积有多大等。根据仿真结果对所设计的零件进行修改，直到不产生干涉为止。

　　3.2 运动仿真

　　进入装配模式，利用主动凸轮与从动分度盘中心距C=180mm，建立起作为装配基准的两条空间垂直的基准轴和基准面。按照销钉方式对主动凸轮和从动分度盘进行装配，然后定义机构，给主动凸轮添加转速为300r/min的伺服电动机使其运动。弧面分度凸轮机构的运动仿真过程，依次为分度期开始、分度期结束和停歇期阶段，如图5所示。

图5 运动仿真过程