本文以AutoCAD2008 為平臺，介紹圖解法、解析法繪制尖頂式對心直動盤形凸輪輪廓曲線設計中方法和步驟、數學模型的建立以及以VBA 為開發工具，參數化設計尖頂式對心直動盤形凸輪輪廓CAD 運行框圖及系統的實現。采用AutoCAD 建立凸輪輪廓曲線設計，原理簡單，在已知設計參數的條件下，能迅速確定凸輪輪廓各點的坐標值，且能隨時修改，可以方便快捷地設計出精確地凸輪輪廓，提高凸輪的設計精度和縮短設計周期。

　　引言

　　凸輪機構是實現機械自動化和半自動化中應用較廣泛的一種機構。由于它具有結構簡單、緊湊，易于實現復雜運動等特點使其在機械、電子、自動控制、計算機等許多行業中被廣泛地采用。凸輪機構設計的傳統方法有：解析法和圖解法兩種方法。圖解法直觀、清晰，比較簡單易行，但作圖誤差大，因而其使用范圍已受到很大的限制，只適用于速度比較低的凸輪機構，而高速和精度要求高的凸輪機構，則必須用解析法，解析法的精度較高，但計算過程較為復雜，計算工作量大。隨著CAD 的普及，CAD 方法逐步為廣大工程技術人員及科研人員所掌握，在CAD 環境下的工程圖解法極大地提高了傳統圖解法的設計精度，以其相對來說更直觀、更形象簡單和高精度而獲得廣泛應用。

1、利用CAD 圖解法設計尖頂對心從動件凸輪輪廓

　　用圖解法設計盤形凸輪輪廓時，給整個凸輪機構加上一個公共的角速度-ω。根據相對運動原理，凸輪靜止不動; 從動件一方面隨導路(機架)以角速度-ω 繞軸O 轉動，另一個方面又在導路中按預期的運動規律做往復移動，此時，凸輪機構中各構件間的相對運動并沒有改變。由于從動件尖頂始終與凸輪輪廓相接觸，從動件在這種復合運動中，其尖頂的運動軌跡即是凸輪輪廓曲線，這種利用與凸輪轉向相反的方法逐點按位移曲線繪制出凸輪輪廓曲線的方法稱為反轉法。

　　1.1、下面介紹利用反轉法原理繪制盤形凸輪輪廓曲線的方法。

　　已知基圓半徑ro=20mm, 從動件的行程h=20mm，運動規律如下：

表1.1

圖1

　　3.2、凸輪輪廓程序的實現

　　凸輪輪廓曲線系統主要有基本參數、從動件運動規律、 數據生成、凸輪輪廓繪制模型、退出系統等模塊組成。

　　(1)基本參數模塊：主要輸入基圓半徑運動參數、運動凸輪轉動的角度等。

　　(2)從動件運動規律模塊：基本運動規律和組合運動規律等。

　　(3)生成數據模塊：計算出輪廓曲線上任意一點的半徑，任意一點的直角坐標值。

　　(4)凸輪輪廓繪制模塊：該模塊是系統的核心部分之一，主要根據生成數據分段繪制輪廓曲線。如果輪廓形狀不合理，重新設計和修改。

　　(5)退出系統：完成凸輪輪廓曲線自動計算

4、結語

　　1)在圖解法中應用CAD 軟件進行作圖，可以克服手工作圖精度差、作圖繁的缺點，又可保持圖解法原理簡單、方法直觀、易于掌握的優點，

　　2)應用靈活的二次開發工具，用它可以方便地實現零件的參數化設計，使用方便，設計準確可靠、實用性強的特點。將復雜的計算、分析過程交給計算機去完成，設計者僅作決策工作，這樣大大地提高了設計效率。

　　3)本系統采用模塊化設計方法，具有良好的可維護性和擴充性，為今后改進和發展打下了基礎。