凸轮命令的执行方法简介

要执行“凸轮”命令，可以通过以下几种方法。

☑菜单栏：选择“工具集|凸轮”命令。

☑工具栏：在“工具集”工具栏上单击“凸轮”按钮。

☑命令行：在命令行中输入或动态输入“amcam”命令。

☑面板：在“工具集”选项卡的“计算”面板中单击“凸轮”按钮。

执行“凸轮”命令（amcam）后，将弹出“凸轮设计和计算”对话框。用户可以按照要求进行设计（具体操作步骤见后面的例子），如图12-35所示。

图12-35 “凸轮设计和计算”对话框

选项讲解

“凸轮设计和计算”对话框选项

知识要点

☑凸轮：该按钮的作用是1）设置凸轮类型为直线型、圆形或圆柱形；2）设置旋转方向和转速(r/min)；3)设置凸轮的起始角度；4）将未定义的凸轮直径定义为起始参照。

☑从动轮：使用“从动轮”按钮设置从动轮类型为转换或摇动，并设置滚子的尺寸。

☑截面轮廓：使用“截面轮廓”按钮设置截面轮廓类型为内侧、外侧或均为外侧，并定义偏移值和槽深。

☑位置：在命令行指定凸轮的中心、运动的起点、运动角度以及运动图表的位置和长度。在“UCS”中定义所有位置。用户可以在“凸轮设计和计算”对话框的命令行中更改指定的值。

☑运动：该按钮的作用是1）定义凸轮旋转和从动轮位移的运动轴段；2）选择是否附加或插入；3）设置运动类型为正弦曲线、不规则四边形或多项式方程；4）设置上一个和下一个轴段的边界条件；5）模拟所有轴段的从动轮运动。

☑强度：该按钮的作用是1）定义影响凸轮-从动轮机构的载荷；2）定义从动轮的类型及其尺寸；3）定义弹簧数据，包括预载和质量；4）定义材料特性。

☑结果：该按钮的作用是1）通过调整其中心位置对凸轮进行优化，使其尺寸最小，曲率半径最小；2）使用不同的调整片验证安全性和应力；3）使用外部或内部截面轮廓，生成凸轮的三维实体；4）模拟运动以获取不同运动轴段的值。

☑输出：该按钮的作用是1）输出为“NC”文件或“DXF”文件（版本为2000、2012、2013、2014）；2）输出凸轮或从动轮曲线，或全部输出；3）以“笛卡尔坐标”或“轴坐标”输出“NC”数据；4）设置凸轮的旋转中心和方向。

☑计算：使用“计算”按钮以获得结果。

一学即会

凸轮的应用练习

视频：凸轮的应用.avi

案例：凸轮.dwg

本例综合运用了几种常见命令的使用方法。下面通过绘制零件来训练读者掌握相关的绘制方法和技巧。在操作之前，假设提供以下条件。

采用盘形凸轮，逆时针旋转，转速30r/min，5阶多项式运动规律，凸轮体直径100，从动轮起始处直径80，从动轮采用平动、内侧模式，水平向右往复运动；从动轮数量1个，直径10，宽度10；从动件杆直径20，长度200，凸轮面距离固定件距离50，从动件杆与固定件接触长度50，摩擦系数0.11，外部力100N；弹簧重量0.25kg，预载力10N；升程距离20，0°～60°（0-15），60°～100°（15-20），100°～270°（20-20），270°～300°（20-15），300°～360°（15-0）。

操作步骤如下。

1）正常启动AutoCAD Mechanical 2013软件，按＜Ctrl+S＞组合键将当前文件保存为“案例\12\凸轮.dwg”文件。

2）执行“凸轮”命令（amcam）后，将弹出“凸轮设计和计算”对话框。单击“凸轮”选项，选择“盘形”，“逆时针”，输入转速“n=30”，勾选“拉拔”选项，输入“体直径”“Db=100”。如图12-36所示。

图12-36 凸轮选项(www.xing528.com)

3）单击“从动轮”选项，选择“平动”，输入滚子（从动轮）数量“一个”，输入尺寸“d=10，b=10”，如图12-37所示。

图12-37 从动轮选项

4）单击“截面轮廓”选项，选择“内侧”，如图12-38所示。

图12-38 截面轮廓选项

5）单击“位置”选项，系统自动隐藏对话框，在屏幕上指定凸轮中心位置，指定运动的起点40（因为已知从动轮起始处直径80），指定移动的正方向角度0（因为已知水平向右移动），指定运动图表插入位置，指定运动图表的长度100，返回“凸轮设计和计算”对话框，如图12-39所示（在“运动方向起点”选项中，“R”处数值代表运动起点半径值；“B”处数值代表运动起点位置，如果要放在凸轮正上方，输入数值90；“G”处数值代表从动杆移动的正方向。）。

图12-39 截面轮廓选项

6）单击“运动”选项，单击“新建”按钮，弹出“选择添加新线段的方式”对话框，选择“追加草图”选项，弹出“运动-新建模式”对话框，根据已知条件在“位置”选项中输入“60”，在“升程”选项中输入“15”，选择类型为“5阶多项式”，单击“上下文”工具按钮，弹出“运动的起始/末端位置的上下文”对话框，选择“停顿-停顿”选项，返回“运动-新建模式”对话框，单击“应用”按钮，如图12-40所示。

图12-40 运动选项“升程1”

7）根据已知条件，继续绘制凸轮运动过程的位移路线图。单击“新建”按钮，按照上一步的操作设置相关数据。设置完成后单击“确定”按钮，返回“凸轮设计和计算”对话框。如图12-41所示。凸轮运动示意如图12-42所示（单击“模拟”按钮，可以通过在“运动图表”中拖动鼠标来观看凸轮的运动）。

图12-41 运动选项操作

图12-42 凸轮运动示意

8）勾选“强度”选项，单击“强度”选项，单击“载荷”选项卡，根据已知条件，输入“Fe=100”，单击“弹簧”选项卡，输入“F0=10”“ms=0.25”（因为摩擦的相关参数尚未确定，需留在后面设置），单击“杆”选项卡，输入“d=20”“L=200”“l1=50”，单击“摩擦”选项卡，勾选“由于导向套筒中有阻塞，所以带摩擦计算（I）：”，输入“lg=50”“miF=0.11”，单击“计算”按钮，计算该凸轮机构的相关参数（最大压力角、最小曲率半径和安全压力等，如果凸轮的数据设置不当，系统会给予提示），如图12-43所示。

9）单击“结果”选项，在“几何图形”选项卡中单击“凸轮中心”工具按钮，将临时隐藏对话框，在屏幕上将显示如图12-44所示的两个三角形（用户可以选择三角形区域内的任意点作为凸轮中心，但是，选择A点将产生符合给定要求的最小凸轮，并且有最佳的压力角和曲率半径），选择“A”点作为凸轮中心点。（如果用户需要改变运动的起点，可以单击“运动的起点”工具按钮，在生成的凸轮节曲线上重新选择起点）。

图12-43 强度选项

图12-44 结果选项

10）因为凸轮的工作曲面是由工艺要求形成的，普通机械加工是很难加工出来，所以一般用CNC加工，CNC加工需要相关的数据。单击“输出”选项，输入相关数据后，单击“生成文件”按钮，选择好相关路径后，保存文件，如图12-45所示。

图12-45 输出选项

11）单击“完成”按钮，将出现凸轮相关数据的表格，指定表格的插入点，如图12-46所示。

图12-46 输出选项

12）至此，该图形已经绘制完成，再按＜Ctrl+S＞组合键保存该文件。