基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计说明
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solidworks的二次开发_毕设2
基于AGW和PRO/E的平面凸轮参数化三维建模技术的研究凸轮机构广泛应用于纺织机械、印刷机械、食品机械、内燃机、自动化仪表以及各种轻工机械中。
凸轮机构之所以得到了如此广泛的应用，是因为它兼有传动、导向及控制机构的各种功能，可以驱动从动件实现复杂...0 引言凸轮机构广泛应用于纺织机械、印刷机械、食品机械、内燃机、自动化仪表以及各种轻工机械中。
凸轮机构之所以得到了如此广泛的应用，是因为它兼有传动、导向及控制机构的各种功能，可以驱动从动件实现复杂的运动规律。
正是由于凸轮机构的这一特点，决定了在设计凸轮轮廓时首先要考虑从动件的运动规律。
也就是说，必须根据从动件的运动规律来确定凸轮的轮廓曲线，这就给凸轮的三维实体建模带来了很大难度。
因此，利用机械三维设计软件设计凸轮时，既要考虑凸轮机构从动件的运动规律，又要考虑不同运动规律作用下凸轮轮廓的变化，这也是凸轮参数化三维建模的意义所在。
本文利用机械三维设计软件Pro/Engineer Wildfire 4.0对盘形平面凸轮进行了三维建模。
在生成凸轮轮廓曲线时，采用了尺寸驱动和参数化的方法，输人不同的结构参数，相应以得到了不同的凸轮轮廓。
同时，利用Visual Basic6.0设计了独立的程序界面，通过接口程序A utomation Gateway 4.2(AGW)驱动Pro/Engineer实现了平面凸轮轮廓的参数化设计。
这种方法简单、快捷，不仅可以大大提高PROE二次开发的效率，同时对于平面凸轮机构参数化三维建模而言也是一种行之有效的设计方法。
1 设计方法通常，在设计凸轮时，先根据工作要求确定从动件的运动规律，然后根据这一运动规律设计凸轮的轮廓。
传统的凸轮轮廓的设计方法有作图法和解析法两种，以解析法最为常用，解析法是基于反转法的原理，先求出凸轮轮廓曲线方程式，再精确计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值。
以偏心直动滚子从动件为例，设凸轮机构的偏距为e;基圆半径为r0;转向系数η，当凸轮转向为顺时针时δ为1，转向为逆时针时为一1;经过滚子中心的从动件导路线偏于Y轴正侧时δ为1，偏于Y轴负侧时δ为一1。
基于SolidWorks的盘形凸轮二次开发
基于SolidWorks的盘形凸轮二次开发
魏代善;管殿柱;牛雪倩
【期刊名称】《青岛大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(028)003
【摘要】以平面凸轮机构为主要研究对象,以SolidWorks作为凸轮轮廓曲线参数化CAD系统开发平台,利用其二次开发工具宏功能(VBA)和本身的API函数库结合Visual Basic 6.0的编程环境,建立精确绘制凸轮轮廓曲线的数学表达式,实现了盘形凸轮的参数化建模,运用仿真分析软件ADMAS对其所建立的凸轮装配体进行运动仿真,验证系统的可靠性.
【总页数】6页(P70-75)
【作者】魏代善;管殿柱;牛雪倩
【作者单位】青岛大学机电工程学院,青岛266071;青岛大学机电工程学院,青岛266071;青岛大学机电工程学院,青岛266071
【正文语种】中文
【中图分类】TH112.2
【相关文献】
1.基于LabVIEW和SolidWorks的盘形凸轮轮廓线设计研究 [J], 苏超;陆天炜;张丽
2.基于SolidWorks的盘形凸轮CAD/CAE/CAM一体化设计 [J], 谢良胜;寸立岗;柳彦虎
3.基于SolidWorks的盘形凸轮参数化设计 [J], 盛建;戴作强;张洪信;孙启娜;万明
磊
4.基于SolidWorks盘形凸轮智能化系统设计 [J], 郜海超
5.基于SolidWorks的滚子盘形凸轮机构的图解法设计 [J], 王亮;梁泽芬;秦娟娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于LabVIEW和SolidWorks的盘形凸轮轮廓线设计研究
基于LabVIEW和SolidWorks的盘形凸轮轮廓线设计研究苏超，陆天炜，张丽（西南交通大学机械工程学院，四川成都 610031）摘要：以直动平底从动件盘形凸轮机构为例，根据选定的从动件运动规律，建立凸轮轮廓曲线的参数方程。
在LabVIEW软件环境中编写计算程序，输入相应的凸轮运动参数，运行程序并将计算凸轮轮廓曲线的结果显示在程序界面上，同时生成曲线坐标点的数据文件。
将数据点坐标导入至SolidWorks环境中，建立凸轮三维模型，并利用SolidWorks Motion模块进行凸轮机构传动的运动仿真。
运动仿真的结果表明从动件能够按照预期的运动规律运动，凸轮轮廓曲线的设计满足设计要求。
与传统设计凸轮轮廓曲线方法相比，此设计方法能够大大提高计算精度与设计效率，并且具有操作简单高效，可定制性高，交互界面直观清晰等特点。
关键词：凸轮机构；轮廓曲线；LabVIEW；SolidWorks中图分类号：TP391 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2018.08.012 文章编号：1006－0316 (2018) 08－0055－05Study on the Contour Design of Disc Cam based on LabVIEW and SolidWorksSU Chao，LU Tianwei，ZHANG Li( School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract：Taking the direct-acting flat-bottom follower disc cam mechanism as an example in this study. Setting up the parametric equation of the cam profile curve according to the motion law of selected follower. Write the calculation program in the LabVIEW software environment and input the corresponding cam motion parameters. Then run the program and made the result of calculating the cam profile curve displayed on the program interface, at the same time generating the file of the data points coordinates. The data are introduced into SolidWorks environment to establish the 3D model of the cam and the motion simulation of cam mechanism is carried out by using the SolidWorks Motion module. The result shows that the follower can move in accordance with the expected law of motion and the design of the curve meets the design requirements. Compared with traditional design methods, this design method can greatly improve calculation accuracy and design efficiency and it has simple and efficient operation, high customizability, intuitive and clear interface and other features. Key words：cam；contour curve；LabVIEW；SolidWorks凸轮机构的运动设计主要包括两个部分，一个是选定符合设计要求的从动件运动规律，———————————————收稿日期：2018－01－15作者简介：苏超（1992－），男，四川成都人，硕士研究生，主要研究方向为现代设计理论与方法；陆天伟（1962－），男，上海人，硕另一个则是凸轮轮廓曲线的设计。
基于SolidWorks的盘形凸轮参数化设计
在 凸轮 机构 运 动 过 程 中 ，凸 轮 是 核 心部 件 。凸 轮 从动 件 运动性 能 的好 坏及 从动 件预 期运 动规 律完 成程 度均 取 决于 凸轮 轮廓 的 曲线形 状 。在整 个 凸轮结 构 的 设计 过 程 中 ，轮廓 曲线 的设 计 也 是 整 个 设 计 工 作 中 的 重 中之 重 。通 常 我们 运用 “反转 法 ”来绘 制 凸轮 轮廓 曲 线 ，即假 定 凸轮 固定 、推杆 以 一 的 角速 度绕 凸轮 旋转 一 周 ，此 时从 动件 尖 顶 复合 运 动 轨 迹 曲线 就 是 盘形 凸 轮 的轮廓 曲线 ［２］。 因此 ，我 们 可 以 运用 “反 转 法 ”得 到 凸轮 的 轮廓 曲线 ，并 进 一 步计 算 出 轮廓 曲线 方 程 。运 用“反 转 法”求 偏 置直 动滚 子从 动件 盘形 凸轮 机构 的 凸 轮轮 廓 曲线方 程 的求解 模 型如 图 １所示 。
＊国 家 科 技 支 撵 计 划 项 目 （２０１３ＢＡＧ２６Ｂ０２） 收 稿 日期 ：２０１５—０６—２３；修 订 日期 ：２０１６一Ｏ１—２２ 作 者 简 介 ：盛 建 （１９９０一），男 ， 山东 济 宁人 ，在 读 硕 士研 究 生 ， 主要 从 事 数 字 化 建 模 与 仿 真 技 术 研 究 。
图 １中 ，已知 凸轮 基 圆半 径 为 ｒｏ、偏 距 为 ｅ、从 动 件 相对 位 移为 ｓ、转 速为 山、偏转 角 为 ，运 用“反转 法”，
最 终推 导 出直动 滚子 从动 件 盘形 凸轮机 构 的 凸轮理论 廓 线方 程 为 ：
ｆｚ一 （５ｏ＋ ）ｓｉｎ３＋ ｅｃｏｓ３ １ ＝＝＝（ｓ０＋ ｓ）ｃｏｓ 一 ｅｓｉｎ８ ’
第 ２期 （总 第 １９５期 ） ２０１６年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵ Ｔ０Ｍ ＡＴ１０Ｎ
＊国 家 科 技 支 撵 计 划 项 目 （２０１３ＢＡＧ２６Ｂ０２） 收 稿 日期 ：２０１５—０６—２３；修 订 日期 ：２０１６一Ｏ１—２２ 作 者 简 介 ：盛 建 （１９９０一），男 ， 山东 济 宁人 ，在 读 硕 士研 究 生 ， 主要 从 事 数 字 化 建 模 与 仿 真 技 术 研 究 。
图 １中 ，已知 凸轮 基 圆半 径 为 ｒｏ、偏 距 为 ｅ、从 动 件 相对 位 移为 ｓ、转 速为 山、偏转 角 为 ，运 用“反转 法”，
最 终推 导 出直动 滚子 从动 件 盘形 凸轮机 构 的 凸轮理论 廓 线方 程 为 ：
ｆｚ一 （５ｏ＋ ）ｓｉｎ３＋ ｅｃｏｓ３ １ ＝＝＝（ｓ０＋ ｓ）ｃｏｓ 一 ｅｓｉｎ８ ’
第 ２期 （总 第 １９５期 ） ２０１６年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵ Ｔ０Ｍ ＡＴ１０Ｎ
基于SolidWorks的凸轮设计模块的二次开发
基于SolidWorks的凸轮设计模块的二次开发
徐玉梁;岳宗风;陈家兑
【期刊名称】《现代机械》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统,它的强大功能使其在制造行业得到了广泛的应用.但SolidWorks未能提供常用零件的参数化设计模块.为了提高工作效率,须对其进行改进.通过Solidworks提供的API函数接口,使用VB语言对SolidWorks进行二次开发,可以建立适合用户需要的、专用的SolidWorks功能模块.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】徐玉梁;岳宗风;陈家兑
【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003
【正文语种】中文
【中图分类】TH132
【相关文献】
1.基于SolidWorks和Excel的凸轮设计与运动仿真 [J], 肖思伟;张晋西;陈江洪;饶贝;陈奕婷;李洋;胡青松
2.基于MATLAB和Solidworks的弧面凸轮设计及3D建模 [J], 袁伟
3.基于MATLAB和SolidWorks的平行分度凸轮设计 [J], 蔡玉强;赵长庆
4.基于SolidWorks和Excel的凸轮设计与运动仿真 [J], 肖思伟;张晋西;陈江洪;饶
贝;陈奕婷;李洋;胡青松
5.基于SolidWorks的凸轮设计建模及性能分析 [J], 陈英凯;李青江;周进;孙志民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于SolidWorks的凸轮设计模块的二次开发
基于SolidWorks的凸轮设计模块的二次开发SolidWorks是一种广泛使用的三维计算机辅助设计软件，它具有许多强大的工具和功能，可以满足各种不同行业的设计需求。
其中一个重要的模块是凸轮设计模块，它可以帮助工程师设计高效的凸轮，为机械运动提供支持。
然而，有时候凸轮设计模块无法满足特定的需求，这时候我们需要进行二次开发。
本文将探讨如何基于SolidWorks的凸轮设计模块进行二次开发。
首先，我们需要了解SolidWorks的凸轮设计模块的基本工作原理。
在SolidWorks中，凸轮通常是通过一系列的三维曲线来定义的。
这些曲线可以使用SolidWorks内置的曲线工具（如圆弧、贝塞尔曲线等）进行创建，也可以导入外部形状数据。
然后，我们可以使用凸轮轮廓轨迹工具来将这些曲线组合成凸轮轮廓，这样就可以创建出完整的凸轮。
如果我们需要进行二次开发，那么我们需要扩展凸轮设计模块的能力，以满足我们的需求。
这通常需要编写一些自定义的凸轮设计代码，在SolidWorks中进行集成。
我们可以使用SolidWorks API或SolidWorks Add-in来实现这些扩展。
SolidWorks API是一种可编程的接口，可以访问SolidWorks的内部数据结构，使我们可以在程序中对SolidWorks对象进行操作。
而SolidWorks Add-in则是一种独立的程序，可以在SolidWorks中运行，并通过SolidWorks API与SolidWorks进行交互。
接下来，让我们以一个具体的凸轮设计模块二次开发案例来说明上述步骤。
假设我们需要设计一个可以通过限制凸轮轮廓形状来控制凸轮运动的模块。
这就需要我们在SolidWorks中添加一个新的约束类型，使凸轮轮廓受到其限制。
为此，我们可以编写一个SolidWorks Add-in程序，并使用SolidWorks API 访问SolidWorks对象和数据结构。
solidworks画凸轮技巧要点
Solidworks画凸轮技巧要点Solidworks是一款功能强大的3D设计软件，可以用于绘制各种机械图纸，包括凸轮。
作为机械设计师，在制作凸轮时掌握一些技巧是非常必要的。
本文将介绍在Solidworks中画凸轮的技巧要点。
凸轮的作用与种类凸轮是机械设计中常用的部件，主要用来将旋转运动转换为直线运动。
它是由一个圆柱体和一个发生在其上的平面运动体组成。
凸轮有很多种类，根据其形状可分为凸板、角度、三角、弦形等。
在使用不同种类的凸轮时，需要考虑其实际应用场景和性能要求。
凸轮制图前的准备在制图前，需要准备好所需的参数和几何数据，例如凸轮的基准直径、凸轮的厚度、凸轮上的凸起部分的最大高度等。
这些数据将直接影响到凸轮的设计和制作。
同时，需要了解一些制图的基本操作，例如图形的绘制、线型的定义、图层的管理等等。
画凸轮的具体步骤步骤1：新建零件首先，在Solidworks中新建一个零件，然后选择一个适合的平面进行绘制。
步骤2：绘制凸轮的基本构造绘制凸轮的基本构造包括圆心、圆心和凸轮底部之间的距离、凸轮顶部和底部之间的距离等。
这些数据可以根据之前准备好的参数来设置。
步骤3：画凸轮的轮廓线根据凸轮的形状和大小，需要画出凸轮的轮廓线。
在这个过程中，最好采用圆弧和线段相结合的方式进行绘制，以保证轮廓线的顺畅和精确。
步骤4：绘制凸轮的凸起部分根据凸轮的实际需要，在轮廓线上确定凸起部分的位置和大小，然后用类似于步骤3的方法绘制凸起部分的轮廓线。
步骤5：修整凸起部分在凸轮的凸起部分完成后，需要对其进行一些修整，以便在后续的加工过程中得到合适的形态。
这包括对凸起部分的大小、圆角和平滑度进行调整。
步骤6：完成草图完成凸轮的草图后，需要检查凸轮的尺寸、位置和形态是否符合要求。
如有必要，可以对草图进行修改。
步骤7：实现3D模型在完成草图后，可以将其转换成3D模型，并添加必要的特征，例如倒角、拉伸等。
步骤8：进行工艺分析进行工艺分析是制图的必要步骤之一，它可以帮助确定凸轮加工的合理方法和步骤，以便在后续的加工过程中获得最佳的效果。
基于Solidworks圆柱凸轮三维参数化设计的实现
基于Solidworks圆柱凸轮三维参数化设计的实现摘要:本文利用VB程序,基于SolidWorks平台,阐述了实现圆柱凸轮三维参数化设计的关键点,实现从动件不同运动规律的圆柱凸轮的建模和设计。
提供了一种对三维CAD软件二次开发的方法,具有较强的工程实用性。
关键词:VisualBasic SolidWorks 参数化圆柱凸轮圆柱凸轮机构在自动机械中得到了广泛的应用。
与平面凸轮机构相比,圆柱凸轮机构具有体积小、结构紧凑、刚性好、转动扭矩大等优点。
随着数控加工技术的发展,圆柱凸轮的加工以三维模型为基础,现在比较流行的三维设计软件,没有直接生成圆柱凸轮的命令,绘制圆柱凸轮的三维模型比较繁琐。
本文应用VB程序,在SolidWorks平台开发了圆柱凸轮三维实体参数化建模系统。
该系统可快速、精确进行圆柱凸轮三维实体造型,可为后续的圆柱凸轮有限元分析、机构仿真和数控加工等提供必要条件。
1 圆柱凸轮廓线的数学模型的建立圆柱凸轮的轮廓曲线是空间曲线。
对直动从动件圆柱凸轮建立如图1所示的固定坐标系,以z轴为圆柱凸轮的回转轴线,x轴与从动件处于最低位置时的轴线重合,原点为该轴线与凸轮轴线的交点,y轴分别垂直于x和z轴。
图1中曲线b是圆柱凸轮的理论廓线,曲线a和c 是实际廓线,d表示在理论廓线上的滚子圆。
主要参数有:圆柱凸轮的基圆半径R,滚子半径Rr,工作面宽度L,从动件的运动规律S(φ),其中,φ为凸轮的转角。
建立圆柱凸轮理论廓线方程如下:2 凸轮三维参数化建模方案及实现2．1 用VB对SolidWorks进行二次开发的设计方法1)是用人机交互形式建立模型,设置合理的设计变量,再通过VB 驱动设计变量实现模型的更新,这种方法编程较简单,通用性好,但对零件的尺寸范围、关系要求较明确。
具体操作:在SolidWorks中先建立实体模型,再对所标注的尺寸名称进行修改。
首先要显示所标注的尺寸名称,先在SolidWorks的【工具/选项】中选择“显示尺寸名称”,再在SolidWorks的设计树中鼠标右键点击【注解】选择其中的“显示特征尺寸”。
利用solidworks进行凸轮廓线设计 论文1[1]
引言在各种机械，特别是自动机和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，凸轮（cam）是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，凸轮的最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以是推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑，凸轮机构不可能被数控、电控等装置完全代替。
凸轮机构兼有传动、导向及控制机构的各种功能。
凸轮机构用作传动机构时，可以产生复杂的运动规律，包括变速范围较大的非等速运动，乃至暂时停留或各种步进运动。
凸轮机构也适用于导向机构，使工作机构产生复杂的运动轨迹。
当凸轮机构用作控制机构时，可以控制执行机构的自动工作循环或作为函数发生器。
凸轮机构作为机械式运动传递与信息储存的基本元件时，具有构件数少和空间体积小等固有特点。
由于以上功能，以凸轮为核心，已发展出成千上万种高效、小型、精密、价廉的机械，例如内燃机配气系统、自动包装机、自动成型机、自动装配机、自动机床、纺织机械、农业机械、印刷机械、自动办公设备、自动售货机、电子元件的自动加工机械、服装加工机械掣现代机械日益向高速发展，凸轮机构的运动速度也愈来愈高，因此，高速凸轮的设计及其动力学问题的研究已引起普遍重视，并已提出了许多适于在高速条件下采用的运动规律以及一些新型的凸轮机构。
另一方面，随着计算机的发展，凸轮机构的计算机辅助设计和制造已获得普遍的应用，从而提高了设计和加工的速度和质量，这也为凸轮机构的更广泛应用创造了条件。
第一章SolidWorks的发展和荣誉在众多三维 CAD 软件中，SolidWorks 软件以其功能强大、操作简捷成为众多设计人员的首选软件。
但是 SolidWorks 软件不具有函数生成自由曲线的功能，要在 SolidWorks 中绘制凸轮模型，可以使用已有的SolidWorks 插件 ToolBox 所生成的凸轮轮廓线，但该曲线却不是连续光滑曲线，若运用到高速重载场合，将会产生较大的噪声和冲击，因此不具有实用性及广泛性。
基于Solidworks的凸轮设计与装配
基于Solidworks的凸轮设计与装配摘要：凸轮在工业上应用广泛，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，既可进行凸轮轮廓曲线的设计，传统的凸轮设计方法（主要包括作图法和解析法），由于设计过程复杂，设计精度较低，而且设计结果不能直接应用于凸轮的数控加工等原因，已经越来越不能适应当前对凸轮设计快速、精确及满足数控加工的基本要求；采用Solidworks技术方法来代替传统的凸轮设计方法可以大大缩短设计周期、提高设计质量，满足凸轮数控加工的客观实际需要，是凸轮设计方法的发展趋势。
本文介绍一种利用Excel工具生成凸轮理论轮廓点的数据，在SolidWorks 环境中直接利用三维点数据将凸轮理论轮廓曲线用样条曲线绘制出来，并通过相关命令输入推杆滚子半径，将曲线转换成草图曲线，得到凸轮实际轮廓曲线，再通过拉伸特征完成盘形凸轮基体的三维建模。
关键词：凸轮理论轮廓曲线三维建模Solidworks装配1 引言凸轮机构是具有曲线轮廓的构件，是利用凸轮转动带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构，广泛的应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置等。
盘形凸轮因为其形状简单，被广泛应用。
基于SolidWorks的盘形凸轮的建模方法有很多，可以通过VB、VC等程序设计语言．利用SolidWorks的API程序接口，生成凸轮轮廓，也可以通过Toolbox中的"凸轮"插件生成凸轮模型。
但是采用程序设计方法对用户的编程水平要求较高，采用Toolbox中的"凸轮"插件也属于SolidWorks中的高级操作，一般用户也不太熟悉。
本文在Excel环境中生成凸轮理论轮廓的点坐标信息，存成文本格式，在SolidWorks环境中利用"通过XYZ点的曲线"直接生成凸轮理论轮廓曲线。
2 SolidWorks简介创新的、易学易用的而且价格平宜的SolidWorks是Windows原创的三维设计软件。
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基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计本文介绍了以直动滚子从动件盘形凸轮机构为例，先用SolidWorks自带的Visual Bisic编辑宏，精确绘制凸轮的轮廓曲线，并拉伸成型，然后用SolidWorks插件COSMOSMotion对凸轮机构进行运动仿真，生成推杆的位移和速度曲线引言凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构，凸轮具有曲线轮廓或凹槽，通常作连续等速转动，从动件则按预定运动规律作间歇(或连续)直线往复移动或摆动。
凸轮机构的特点是结构简单、紧凑、工作可靠，只要凸轮廓线设计合理，便可使从动件按任意给定的规律运动。
在精密机械特别是在自动控制装置和仪器中，应用非常广泛。
当从动件的运动规律和凸轮的基圆半径确定后，凸轮廓线的设计方法通常有作图法和解析法。
作图法简便、直观，但作图误差较大，难以获得凸轮廓线上各点的精确坐标，只能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，需用解析法设计，并借助于计算机编程软件精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值，以适合在数控机床上精确加工。
1 问题的提出已知推杆的运动规律为:当凸轮转过60°时，推杆等加速等减速上升l0mm;凸轮继续转过120°时，推杆停止不动;凸轮再继续转过60°时，推杆等加速等减速下降l0mm;最后，凸轮转过所余的120°时，推杆又停止不动。
设凸轮逆时针方向等速转动，凸轮理论廓线圆半径r0=50mm，推杆滚子半径rg=l0mm，设计满足该运动要求的凸轮廓线。
2 对心直动滚子从动件盘形凸轮机构数学模型的建立图1 凸轮机构运动简图在如图l所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，选取如图1所示的极坐标系，B0点为凸轮理论廓线的起始点。
当凸轮转过角δ时，推杆相应地产生位移s。
根据反转法原理，此时滚子中心应处于B点，则轮理论廓线的直角坐标参数方程为(1)根据式(1)和推杆的运动规律，可以得出所要设计的凸轮理论廓线方程。
当δ=0°～30°时，推杆作等加速上升，凸轮理论廓线方程为(2)当δ=30°～60°时，推杆作等减速上升，凸轮理论廓线方程为(3)当δ=60°～180°时，推杆在距凸轮回转中心最远位置不动，凸轮理论廓线方程为(4)当δ=180°～210°时，推杆作等加速下降，凸轮理论廓线方程为(5)当δ=210°～240°时，推杆作等减速下降，凸轮理论廓线方程为(6)当δ=240°～360°时，推杆在距凸轮回转中心最近位置不动，凸轮理论廓线方程为(7)式中δ01=60°=π/3，推程运动角;δ02=120°=2π/3，远休止角;δ03=60°=π/3，回程运动角;δ04=120°=2π/3，近休止角。
3 凸轮三维实体造型3.1 Visual Basic程序设计生成凸轮理论廓线坐标运行SolidWorks，新建一个零件，选择【工具】/【宏】/【新建】命令，打开VB编程界面，凸轮推程阶段主要程序编写如下，其它阶段程序编写与此类似，在此略。
Sub main( )Dim x( ) As Double, y( ) As Double'凸轮廓线坐标Dim Ph As Double, Ps As Double, H As Double'凸轮转角、推杆位移、最大行程Dim R0 As Double, P0l As Double'基圆半径、凸轮推程运动角Dim St As Double, Num As Double'凸轮廓线构造点步长、曲线坐标点数目Const Con=pi/180'角度转化为弧度常数R0=50:H=10'初始条件P0l=60:P01=P01 * ConSt=pi/180 * 2: Num=0推程:等加速等减速运动For Ph=0 To P0l/2 Step StPs=(2*H/(P0l~2))*(Ph~2)Num=Num+1ReDim Preserve x(Num)，Y(Num)x(Num)=(R0+Ps)*Sin(Ph)y(Num)=(R0+Ps)*Cos(Ph)NextFor Ph=P0l/2 To P01 Step StPs=H-(2*H/(P01~2))*(P01-Ph)~2Num=Num+1ReDim Preserve x(Num)，y( Num)x(Num)=(R0+Ps)*Sin(Ph)y(Num)=(R0+Ps)*Cos(Ph)Next……End Sub在Visual Basic中选择【运行】/【运行子过程/用户窗口】命令，将在当前文件夹中生成凸轮理论廓线坐标文件“凸轮理论廓线坐标.txt”。
3.2生成凸轮理论廓线返回到SolidWorks零件界面，选择【插人】/【曲线】/【通过XYZ点的曲线】命令，在出现的对话框中单击“浏览…”按钮，选择上述保存的“凸轮理论廓线坐标.txt”文件，单击“确定”按钮，则在SolidWorks中将凸轮理论廓线以样条曲线方式绘出。
3.3 绘制凸轮实际廓线单击【前视基准】，选择【工具】/【草图绘制工具】/【等距实体】命令，输人推杆滚子半径l0mm，将曲线转换成草图曲线，得到凸轮实际廓线，在原点处绘制凸轮轴孔。
3.4 凸轮三维实体造型以距离3.3 绘制凸轮实际廓线单击【前视基准】，选择【工具】/【草图绘制工具】/【等距实体】命令，输人推杆滚子半径l0mm，将曲线转换成草图曲线，得到凸轮实际廓线，在原点处绘制凸轮轴孔。
3.4 凸轮三维实体造型以距离10mm拉伸草图轮廓，得到凸轮三维实体，如图2所示。
图2 凸轮三维实体造型4 基于COSMOSMotion的运动仿真4.1 装配体中配合的要求为了使推杆处于初始位置，需要在凸轮上作一条辅助线，此辅助线穿过凸轮基圆与凸轮上升曲线的交点。
装配时，使该辅助线与推杆的竖直边线呈“平行”约束，然后对滚子表面与凸轮表面施加“相切”约束，这样推杆处于所要求的初始位置，最后将上述的“平行与“相切”约束进行“压缩”，目的是使该约束不影响后面的运动仿真;其它构件的配合皆属于常规配合，在此不再赘述。
4.2 基于COSMOSMotion的运动仿真完成凸轮机构的装配体后，在设计树上选择运动分析图标，切换到COSMOSMotion运动分析模块。
将机架设置为【静止零部件】，其余设置为【运动零部件】。
将凸轮与机架的旋转副设置为运动驱动，凸轮角速度ω为-360(°)/s(负号表示凸轮逆时针转动)，设置仿真时间为1s(凸轮正好转一圈)。
在设计树中右击【约束】/【碰撞】/【添加曲线与曲线碰撞】，分别选择滚子与凸轮的轮廓边线，这样在凸轮转动时，滚子始终与凸轮廓线弹性接触。
单击“仿真”按钮，对凸轮机构进行运动仿真。
4.3 仿真结果的分析在COSMOSMotion中右击【推杆-1】，选择【绘制曲线】/【质心位置】/【Y(y)】，得到推杆位移曲线，如图3所示。
同样得到推杆的速度曲线，如图4所示。
图3 推杆位移曲线图4 推杆速度曲线从图3推杆位移曲线可以看出，当凸轮角速度为360(°)/s时，在t=0-0.17s(对应凸轮转角为0°-60°)时间，推杆质心从最低位置上升到最高位置，上升行程为43-33=l0mm;在t=0.17s-0.5s(对应凸轮转角为60°-180°)的时间，推杆质心在最高位置不动;在t=0.5s-0.67s(对应凸轮转角为180°-240°)时间，推杆质心从最高位置下降到最低位置，下降行程为43-33=l0mm;在t=0.67s-1s(对应凸轮转角为240°-360°)的时间，推杆质心在最低位置不动，故推杆位移曲线符合设计要求。
从图4推杆速度曲线可以看出，在t=0 - 0.085s(对应凸轮转角为0°-30°)时间，推杆质心速度从0线性上升到约100mm/s，推杆作等加速上升;在t=0.085s-0.17s(对应凸轮转角为30°-60°)时间，推杆质心速度从约100mm/s线性下降到0，推杆作等减速上升;在t=0.17s -0.5s(对应凸轮转角为60°-180°)时间，推杆质心速度为0，推杆在最高位置静止不动;在t=0.5s-0.58s(对应凸轮转角为180°-210°)时间，推杆质心速度沿相反方向从0线性上升到约100mm/s，推杆作等加速下降;在t=0.58s-0.67s(对应凸轮转角为210°-240°)时间，推杆质心速度继续沿相反方向从约100mm/s线性下降到0，推杆作等减速下降;在t=0.67s-1s(对应凸轮转角为240 °-360° )时间，推杆质心速度为0，推杆在最低位置静止不动，故推杆速度曲线也符合设计要求。
由式(2)得知，当凸轮转角δ=0°-30°时，推杆的位移s=2h/δ012*δ2，推杆的速度v=s=ds/dt=ds/dδ*dδ/dt=4hω/δ012*δ，δ=π/6时，vmax=120mm/s，这个是推杆最大速度的理论值，而仿真的速度最大值约为100mm/s(对加速度的分析也出现这种现象)，为什么会有20%的误差?这主要归因于仿真运动的方式。
在SolidWorks中运动仿真有两种方式:一种是耦合方式，即主、从动件按固定的传动比进行运动，所有的构件都是刚体，这是一种理想状态的运动模拟;另一种方式是碰撞方式，即在碰撞力作用下主动件带动从动件运动，主、从动件在碰撞中都会发生不同程度的变形，使得实际的运动值会比理论值小，这是一种接近真实的运动状态，本例就是采用后一种方式进行运动模拟的，从图4可以看出，推杆的速度在碰撞过程中产生一定的波动。
综合以上分析，凸轮廓线符合设计要求。
5 结束语本文以通用的SolidWorks三维软件为设计平台，以VB6.0为开发工具，对SolidWorks进行二次开发，设计出形状复杂的凸轮理论廓线，使得通用软件更具专业化的功能。
通过对凸轮机构进行更具真实的运动模拟，从而预见机构的实际运行效果，对机构的评判更具现实意义。