摘要：凸轮机构是机械传动的重要组成部分,本文介绍了用VB6.0作为工具,开发基于Solid Edge的凸轮机构CAD系统的方法.本系统实现了凸轮机构设计与校核自动化,实现了凸轮机构设计与绘图一体化,提高了设计的质量和效率.
引言
凸轮机构是机械传动的重要组成部分。凸轮机构可以实现从动件任意给定的位移、速度、加速度等运动规律。除了实现常用的等速运动、等加速等减速运动、简谐运动、摆线运动外，还能实现用多项式表示的运动规律。因此，凸轮机构在夹具、自动控制、内燃机配气机构与供油系统，以及大量将主动件等速运动转变成从动件的间歇运动等方而，得到广泛的应用。凸轮机构的手工设计过程是极其复杂的，它主要是通过设计者反复试算并查询大量的图表数据资料，最终达到设计的目的。整个设计过程是一项繁琐、兀长需要认真仔细完成的工作。随着CAD/CAM技术的发展，同其它机械零部件的设计一样，凸轮机构设计己由手工设计转向计算机自动完成
Solid Edge提供了非常强大的零件设计、装配设计、钣金设计、管道设计以及二维工程图设计功能，同时还有丰富的应用程序开发接口，使全而扩展Solid Edge的功能或将Solid Edge功能集成到客户应用程序中以实现完全客户化成为可能。为此，我们以Solid Edge为开发平台，用VB作为开发工具，开发了凸轮机构计算机辅助设计系统。该系统实现了凸轮机构设计与校核自动化，实现了凸轮机构设计与绘图一体化。
1系统总体结构设计及系统实现方法
凸轮机构的基本类型有平面盘形凸轮机构、平面移动凸轮机构和空间凸轮机构因此系统总体结构设计见图1
1.1建立数学模型
数学模型是系统设计结果精确与否的关键，本系统按照规定的设计方法和步骤编写出各类凸轮机构的设计程序框图。这里只以滚子从动件平面盘形凸轮机构设计为例，说明凸轮机构设计系统的程序设计过程。
在设计凸轮机构时，己知的原始数据一般为:从动件类型、基圆半径、偏心距、最大升程、滚子半径等。凸轮机构设计计算的主要内容是确定凸轮的理论轮凸廓 ,实际轮凸廓、包络线的计算结果及确定刀具中心轨迹。
1.2 凸轮机构设计的程序流程图
由凸轮机构的设计步骤编写出主程序流程图，凸轮机构设计的主程序流程图见图2
1.3数据处理方法
凸轮机构设计计算时.需要查阅大量的图表数据。为了实现设计过程的自动化必须对线图和图表进行处理，使其程序化。
设计过程中各种数据的处理方法总的来说有以下两种:
(1)程序化。即在应用程序内部对这此数表及线图进行查表、处理或计算。具体处理方法不外乎有两种，第一种是将数表中的数据或线图经离散化后存入一维、二维或二维数组，用查表、插值等方法检索所需的数据;第二种是将数表或线图拟合成公式，然后将公式编入程序计算出所需数据。
(2)数据库存储。即将数表及线图(经离散化)中的数据按数据库的规定进行文件结构化，确定文件名、字段名、字段类型、字段宽度等，存放在数据库中，数据库独立于应用程序，但又能为所有应用程序提供服务
在本系统中主要运用第二种方法，即将设计中使用到的变量值存入数据库中，从通用数据库中读取数据。数据处理步骤如下:①创建电子数据表;②获取通用数据库中的变量数据;③连接到Solid Edge,获得当前己打开的Solid Edge应用;④设置Solid Edge中新的变量值。
1.4窗体设计
每一种凸轮机构设计系统包含两个窗体，一是设计参数输入窗体;二是设计结果显示窗体。己知的设计参数输入后，系统通过程序的运行将在设计结果显示窗体自动给出设计结果，可输出全部设计结果，也可进入绘图模块绘出图形
2绘图系统的实现
2.1连接并启动Solid Edge
用VB语言编程进行Solid Edge二次开发，首先要将VB与Solid Edge连接起来，需要以下两个步骤:①编写VB代码前，在VB编程环境中引用Solid Edge类型库;②创建Solid Edge对象，启动运行Solid Edge可以使用CreatObject 和 GetObject两个函数来创建Solid Edge对象，CreatObject方法用以新建一个Solid Edge对象，GctObject方法既可以创建一个Solid Edge对象，又可以连接到一个己存在的对象。例如:
Set objApp= CreatObject ("SolidEdge.Application")
Set objApp= GetObject(""，"SolidEdge.Application")
上面两个语句分别使用CreatObject III GctObjcct连接到Solid Edge
2.2创建轮廓
在编写绘图程序时，首先应根据凸轮机构尺寸关系确定创建各图形实体所需各个点的坐标和相应的角度关系，然后编程创建凸轮轮廓曲线。用VB编程实现SolidEdge轮廓创建，就是用Add方法在Solid Edge中设置几何图形间的关系，需要建立的是关键点之间的联系，使各元素的端点首尾相接。在编程时，按以下步骤创建轮廓①创建一个空的轮廓对象;②绘制几何图形来定义轮廓的形状;③用Add方法设置几何图形间的关系;④在几何图形上设置必要的尺寸;⑤使用End方法验证轮廓的有效性
3结束语
本系统是基于Solid Edge平台，应用Vsiual Basie语言二次开发出的凸轮机构CAD系统。凸轮机构的设计过程全部实现自动化，用户只需利用对话框选择好凸轮机构的类型及输入原始设计参数，即可准确快速地得到设计结果，并可利用计算机自动绘图。系统可变更凸轮的几何参数及运动规律，组合得到多种类、多方案的各种凸轮机构;可以根据设计、分析、加工的需要，选择不同的精度;还可对凸轮的干涉情况进行分析等。系统提供了全新友好的用户界，用户可进行实时查看和检查设计结果并可以反复计算直至满意为比.
