空间凸轮机构广泛应用于各种机械设备中,如农业、交通、纺织、包装等。随着数控技术的发展,目前空间凸轮大多采用数控机床进行加工,然而由于数控机床生产商并没有提供专门加工空间凸轮的软件包,使得许多空间凸轮的生产厂家不得不使用通用的CAD/CAM软件（如UG,Pro/E等）作为空间凸轮设计和加工的编程平台。但是由于通用软件用于空间凸轮加工编程缺乏针对性,使得工程人员的工作量仍然很大,并且这些软件价格都非常昂贵。本文以对心直动圆柱滚子从动件槽形圆柱凸轮为研究对象,利用共轭曲面和单参数曲面族的知识推导出圆柱凸轮等价和非等价加工时的廓面矢量方程。同时探讨了圆柱凸轮数控磨削加工的特点,推导出圆柱凸轮数控磨削加工时砂轮中心坐标的计算方法,在此基础上利用AutoCAD的二次开发功能,以ObjectArx和VC++为开发工具,开发了一个圆柱凸轮数控加工自动编程系统。系统通过曲线处理模块对公式曲线、列表曲线以及AutoCAD图形形式曲线进行分别处理得到实体数据,然后进行实体数据处理、圆柱凸轮参数输入、计算砂轮中心轨迹、产生数控代码等步骤得到圆柱凸轮数控加工的代码。圆柱凸轮数控加工自动编程系统的效果采用VERICUT仿真软件进行验证。通过一个圆柱凸轮实例,系统产生的非等价加工数控加工代码被输入到VERICUT软件进行仿真加工。仿真加工结果表明:在控制刀具直径和滚子直径差值在一定范围的情况下,其加工效果和等价加工的效果是相同的。因此,本圆柱凸轮数控加工自动编程系统的开发具有一定的理论和现实意义。
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