2013广工数控课程设计说明书

1题目名称平面凸轮的数控加工程序实现学生学院机电工程学院专业班级机械设计制造及其自动化姓名小组2学号一、课程设计的内容分析凸轮的曲线规律，设计一个软件能够用于平面凸轮的参数化绘图和生成数控加工的代码。二、课程设计的要求与数据设有凸轮如图1所示。凸轮转角t与从动件位移s的关系即凸轮轮廓的展成平面图如图2所示。要求：（1）有一个凸轮设计的友好的界面；（2）能够按照用户要求生成凸轮的曲线轮廓，对于非圆几何形状可采用直线或圆弧逼近的方式生成曲线；（3）能够生成数控代码；凸轮设计中设及的有关参数可自行设定，或参考图2中的参数。三、课程设计应完成的工作ts0120240360IIIIIItt－凸轮转角(o)s－从动件位移(mm)rb－基圆半径(mm)rt－顶圆半径(mm)h－从动件升程(mm)r－半径变量(mm)图2凸轮转角t与从动件位移s的关系rbrthrxyoIIIIIIrt图1凸轮轮廓2每个学生应在规定时间内，独立完成所选题目。运用VB编程语言，编写计算机软件在WINDOWS实现数控装置的计算机仿真。要求清楚地分析问题、提出算法、确定人机界面、列出流程图，最后用程序验证，完成软件测试，并且提交程序说明书。对选择典型零件编程题目的学生，要求用编写计算机软件的方法解决数控过程的一个问题。可以任选用本人熟悉的一种编程语言，要求清楚地分析问题、提出算法、列出流程图，最后用程序验证，并且提交程序说明书。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期11、布置任务，领取课程设计任务书，了解课程设计的目的、内容和要求；了解课程设计的步骤；2、理解本课程设计题目的具体内容要求，根据各自不同情况选择题目；教室第18周～第20周2了解和掌握有关软件开发的知识，如VB编程、VC编程、软件工程、软件开发的常用技巧及注意事项；3调查研究，收集资料，查阅文献。学生对所选题目进行论证及确定设计方案，4掌握数控结构设计要求，具体技术指标和计算要求;进行机械结构设计或者软件设计；5进行数控系统和算法的软件编程与开发，初步实现系统的基本功能6通过多个实例来验证和改进系统功能，完善软件界面7对所开发的软件程序进行标识和说明8按要求的格式编制课程设计说明书9课程设计答辩五、应收集的资料及主要参考文献1《机床设计手册》第三分册2廖效果.数字控制机床.武汉:华中理工大学出版社.1992.93廖效果.数控技术.武汉:湖北科学技术出版社.2000.74刘又午.数字控制机床.北京:机械工业出版社5龚浦泉.机床电气控制.重庆:重庆大学出版社6谭浩强.Basic语言结构化程序设计教程.北京:中国科学技术出版社.199037杨林,李继良.VisualBasic编程高手.北京:北京大学出版社.20008一组专用凸轮的计算机辅助设计.机械工程师1998,(4):p58-599凸轮曲线的快速画法.机械工程师1998,(6):p22-2310平面凸轮机构CAD系统的研究与开发.机械设计与制造2000,(5):p12-1311圆柱非圆曲线槽凸轮的数控加工.制造技术与机床2000,(8):p3412圆柱凸轮的参数化设计及数控加工.精密制造及自动化2001,11:p2813参数化凸轮轮廓转换及NC代码自动生成.机床与液压2001,6,p29~31发出任务书日期：年月日指导教师签名：计划完成日期：年月日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：目录设计任务书................................................................................................................................141.内容摘要.................................................................................................................................52.引言.........................................................................................................................................53.正文.........................................................................................................................................63.1.凸轮设计原理..................................................................................................................63.1.1.凸轮概述...................................................................................................................63.1.2.凸轮廓线方程...........................................................................................................73.2.逼近非圆曲线方法..........................................................................................................83.3.VB编程概述.....................................................................................................................93.4.算法及流程......................................................................................................................93.4.1凸轮算法...................................................................................................................93.4.2等间距直线逼近法算法.........................................................................................143.4.3软件流程图.............................................................................................................153.5开发软件介绍................................................................................................................154.设计总结...............................................................................................................................18参考文献..................................................................................................................................19附录..........................................................................................................................................201.内容摘要相对应传统的凸轮加工方式，CAM技术可以更容易地对其进行加工。但是前提是程序设5计人员必须对凸轮从动件的运动规律进行了解分析，才能在CAM上对其进行编制加工程序。本论文则是基于这个问题，阐述通过分析凸轮的曲线规律，用VisualBasic高级语言开发设计一个能够用于平面凸轮的参数化绘图和生成数控加工的代码的软件的过程。AbstractCorrespondingtothetraditionalwayofCAMmachining,CAMtechnologymakesiteasiertocarryontheprocessing.Butthepremiseisthatprogrammershavetounderstandtheanalysis,themovementruleoftheCAMfollowercanbeonCAMontheprocessingprogram.Arebasedonthisproblem,thispaperexpoundedthroughtheanalysisofCAMcurvelawofdevelopmentanddesignwithVisualBasicseniorlanguageacanbeusedforplanarCAMparameterizeddrawingandgenerateNCcodeofthesoftwareprocess.2.引言数控机床课程设计是机电专业教学活动的一个重要的实践性环节，是对学生所学《数控技术》课程和其它有关课程知识和技能的一次综合性练习，旨在使之巩固、充实、系统化，并得到进一步扩展。课程设计是培养学生理论联系实际、解决生产实际问题的机会。通过对数控装置的计算机仿真，使学生对数控机编程方法处理实际问题的一般步骤和具体技巧、数控装置设计及使用得到训练，提高运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。通过分析凸轮的曲线规律，用VisualBasic高级语言开发设计一个能够用于平面凸轮的参数化绘图和生成数控加工的代码的软件。3.正文3.1凸轮设计原理63.1.1凸轮概述凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常为主动件作等速转动，但也有作往复摆动或移动，被凸轮直接推动的构件称为推杆。凸轮机构的类型很多，常见的凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。按形状分类可以分为盘形凸轮和圆柱凸轮；按推杆形状分可以分为尖顶推杆、滚子推杆、平底推杆；根据推杆的运动形式不同，有作往复直线运动的直动推杆和作往复摆动推杆，在直动推杆中，若其轴线通过凸轮的回转轴心，则称其为对心直动推杆，否则称为偏置直动推杆。凸轮机构设计的基本任务，是根据工作要求选定合适的凸轮机构的型式、推杆的运动规律和有关的基本尺寸，然后根据选定的推杆运动规律设计出凸轮应有的轮廓曲线。推杆运动规律的选择，关系到凸轮的工作质量。如下图所示为一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构。图中，以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮半径的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0为基圆半径。图示凸轮的轮廓由AB、BC、CD及DA四段曲线组成。凸轮与推杆在A点接触时，推杆处于最低位置。当凸轮沿逆时针转动时，推杆在凸轮廓线AB段的推动下，将由最低位置A被推到最高位置B，推杆运动的这一过程称为推程，而相应的凸轮转角𝛿0称为推程运动角。当推杆与凸轮廓线的BC段接触时，由于B