基于VB和PRO/E的凸輪機(jī)構(gòu)三維參數(shù)化建模和運動仿真分析

　　利用Pro/E的參數(shù)化三維實體造型功能，通過VB和Automation Gateway(AGW)對Pro/E進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計者只需在VB開發(fā)的人機(jī)交互界面中輸入基本參數(shù)，即可自動完成與基本參數(shù)對應(yīng)的各種凸輪、從動件和裝配后凸輪機(jī)構(gòu)的精確三維參數(shù)化建模，并完成該凸輪機(jī)構(gòu)的仿真分析和運動分析。

　　引言

　　凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便和易實現(xiàn)預(yù)期運動等特點，因而在各種自動機(jī)械中都有著廣泛的應(yīng)用。

　　凸輪可分為盤形凸輪(溝槽式和平板式)、移動凸輪、圓柱或圓錐凸輪(溝槽式和端面式)等幾種常見類型，從動件有直動和擺動兩種運動形式，從動件的端部結(jié)構(gòu)有尖頂、滾子、平底、球面等。從動件的運動過程一般包括推程、遠(yuǎn)休止、回程和近休止四個階段，從動件在推程、回程常見的運動規(guī)律有等速運動、等加速等減速運動、擺線運動、簡諧運動、五次多項式運動等。從動件的運動規(guī)律決定了凸輪的廓線形狀，利用三維設(shè)計軟件設(shè)計凸輪時，既要考慮從動件的運動規(guī)律，又要考慮各基本參數(shù)對凸輪輪廓的影響，這正是凸輪參數(shù)化三維建模的意義所在。

　　雖然Pro/E中的program能實現(xiàn)凸輪參數(shù)化三維建模，但整個建模過程不能脫離Pro/E軟件，給操作帶來諸多不便，故本文利用VB開發(fā)獨立的

　　程序界面，將輸入值賦給AGW，再由AGW驅(qū)動Pro/E的自變量參數(shù)，即可生成新凸輪模型;將凸輪機(jī)構(gòu)中的各參數(shù)和機(jī)構(gòu)中零件的對應(yīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，自動實現(xiàn)尺寸驅(qū)動，生成新凸輪機(jī)構(gòu)的三維模型。這種方法操作簡便，效率高�；�于VB和Pro/E的凸輪機(jī)構(gòu)三維參數(shù)化建模和運動仿真分析的過程如圖1所示。

圖1 凸輪機(jī)構(gòu)三維參數(shù)化建模和運動仿真分析流程

1、凸輪的三維參數(shù)化建模

　　不同種類的凸輪需要的基本參數(shù)不同，現(xiàn)以偏置直動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)為例，說明建模過程。

　　1.1、三維基礎(chǔ)模型的建立

　　1.1.1、基本參數(shù)的設(shè)置

　　啟動Pro/E環(huán)境，選擇【工具/程序】命令，在INPUT和END INPUT語句中間輸入圖2所示的語句，存盤后，輸入各參數(shù)初值�；�本參數(shù)及程序中對應(yīng)的變量代號如表1所列，其中的初始值任意給定，但要保證推程角、遠(yuǎn)休角、回程角、近休角之和為360°。

4、結(jié)束語

　　本文利用AGW實現(xiàn)了Pro/E和VB的數(shù)據(jù)傳遞，相比于使用Pro/E中的program更改參數(shù)，可操作性更強(qiáng)，設(shè)計者不必熟悉Pro/E軟件即可完成凸輪的設(shè)計計算、三維實體建模、運動仿真及運動分析，大大地提高了設(shè)計的質(zhì)量和效率。設(shè)計出的凸輪三維實體模型，可用于凸輪的設(shè)計、分析、數(shù)控加工等。本文的設(shè)計方法完全適應(yīng)于其他類型的凸輪及凸輪機(jī)構(gòu)。