下载文档原格式
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，让学生掌握数控机床的基本操作方法，熟悉数控编程的基本原理，提高学生运用数控技术解决实际问题的能力。
二、实验原理数控技术（Numerical Control Technology）是一种利用数字信号控制机床进行自动加工的技术。
数控机床具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优点。
本次实验主要涉及以下几个方面：1. 数控机床的基本结构和工作原理；2. 数控编程的基本方法和步骤；3. 数控加工工艺参数的确定；4. 数控机床的操作方法。
三、实验仪器与设备1. 数控机床：CNC加工中心；2. 数控编程软件：Cimatron、Mastercam等；3. 计算机及绘图软件：AutoCAD、SolidWorks等；4. 实验指导书、实验报告模板。
四、实验步骤1. 数控机床的基本操作（1）了解数控机床的基本结构，包括机床本体、数控系统、伺服系统、刀架、工作台等部分。
（2）熟悉数控机床的操作面板，掌握机床的基本操作方法，如开机、关机、移动、对刀等。
（3）进行实际操作，验证数控机床的基本功能。
2. 数控编程（1）选择合适的数控编程软件，如Cimatron、Mastercam等。
（2）根据零件图纸，进行数控编程，包括刀具路径的规划、加工参数的设置等。
（3）将编程好的数控代码导入数控机床，进行试切。
3. 数控加工工艺参数的确定（1）根据零件材料和加工要求，确定刀具、切削速度、进给量等加工参数。
（2）对加工参数进行优化，提高加工效率和加工质量。
4. 数控机床的操作（1）根据编程好的数控代码，进行机床操作，实现零件的加工。
（2）观察加工过程，调整加工参数，确保加工质量。
（3）加工完成后，对零件进行检测，验证加工精度。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，学生能够熟练操作数控机床，掌握数控编程的基本方法和步骤。
2. 通过编程和加工，学生能够独立完成零件的加工，提高了实际操作能力。
3. 在实验过程中，学生学会了如何确定加工工艺参数，优化加工过程，提高了加工效率和加工质量。
广工数控课课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习广工数控课程，让学生掌握数控技术的基本原理和操作技能，培养学生在实际生产中的应用能力。
具体的教学目标如下：知识目标：学生能够理解数控系统的组成、工作原理及其编程方法；掌握数控车床、铣床等的基本操作方法。
技能目标：学生能够熟练操作数控设备，进行零件的加工和编程；能够运用数控技术解决实际生产中的问题。
情感态度价值观目标：学生能够认识到数控技术在现代制造业中的重要性，培养对数控技术的兴趣和热情，提高学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数控技术的基本原理、数控设备的操作和编程、以及数控技术在实际生产中的应用。
具体内容包括：1.数控系统的组成和工作原理：数控系统的硬件和软件结构，数控系统的工作流程和控制原理。
2.数控设备的操作：数控车床、铣床等设备的基本操作方法，包括刀具选择、对刀、编程等。
3.数控编程：数控编程的基本方法，包括手工编程和计算机辅助编程。
4.数控技术在实际生产中的应用：数控技术在模具制造、航空航天、汽车等行业中的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法包括：1.讲授法：通过讲解数控技术的基本原理和操作方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的思考和交流能力。
3.案例分析法：通过分析实际生产中的案例，使学生了解数控技术在实际生产中的应用。
4.实验法：安排学生进行数控设备的操作实验，培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用广工数控课程教材，为学生提供系统的学习材料。
2.参考书：提供相关的数控技术参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备数控车床、铣床等设备，为学生提供实际操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合。
一、实训背景随着我国制造业的快速发展，数控技术已成为现代制造业的核心技术之一。
为了提高学生的实践能力，加强理论与实践相结合的教学模式，我校数控技术专业开展了数控技术编程设计实训课程。
本次实训旨在使学生掌握数控编程的基本原理和方法，提高学生运用数控技术解决实际问题的能力。
二、实训目的1. 熟悉数控编程的基本原理和编程方法。
2. 掌握CAD/CAM软件的应用，实现零件的编程与加工。
3. 培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。
三、实训内容本次实训主要分为以下三个阶段：1. 理论学习阶段：通过学习数控编程的基本原理、编程方法、CAD/CAM软件的应用等理论知识，为学生后续实践操作打下基础。
2. 编程练习阶段：在CAD/CAM软件中完成简单零件的编程练习，掌握编程的基本步骤和技巧。
3. 综合实训阶段：根据实际生产需求，选择典型零件进行编程与加工，锻炼学生的实际操作能力。
四、实训过程1. 理论学习：通过课堂讲解、自学等方式，掌握数控编程的基本原理、编程方法、CAD/CAM软件的应用等理论知识。
2. 编程练习：在CAD/CAM软件中完成简单零件的编程练习，包括二维图形的绘制、三维模型的构建、刀具路径的生成等。
3. 综合实训：（1）选择典型零件：根据实际生产需求，选择具有一定难度和代表性的零件作为实训对象。
（2）编程与加工：在CAD/CAM软件中完成零件的编程，并在数控机床上进行加工。
（3）精度检验：对加工完成的零件进行精度检验，分析加工误差产生的原因，并提出改进措施。
五、实训成果1. 学生掌握了数控编程的基本原理和编程方法。
2. 学生能够运用CAD/CAM软件进行零件的编程与加工。
3. 学生具备了一定的独立分析问题、解决问题的能力。
4. 学生在实训过程中，加强了团队协作能力和沟通能力。
六、实训总结本次数控技术编程设计实训，使学生在理论知识、实践技能、团队协作等方面取得了显著成果。
课程设计课程名称 CAD/CAE 综合训练题目名称饮水机加热器CAD/CAE综合设计学生学院 __ 机电工程学院_ _____ 专业班级学号学生姓名指导教师 ______ _________ 成绩评定教师签名2011年12 月 1 日广东工业大学课程设计任务书题目名称饮水机零件参数化3D设计学生学院机电工程学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容1．设计饮水机零件结构模型；2．在UG NX 6.0平台上建立饮水机零件三维参数化、变量化实体模型；3．在UG NX 6.0平台上按国家机械制图标准绘制工程图。
二、课程设计的要求与数据1．采用参数化实体建模技术，2．通过变量、表达式和Associative Curve等建立图素间的关联关系，修改表达式的值能实现零件的关联变化；3．要求使用1～2个Sketch建立轮廓截面；4．建模过程中应包含总数不少于15个特征操作（包括扫描特征、成型特征、参考特征以及特征编辑的操作）5．要求零件工程图纸严格按照国家标准绘制，标注尺寸、公差、粗糙度等技术要求；6．要求单独建立标准的带标题栏的图框，通过插入图样的形式将图框插入到零件的工程图中；7．说明书要求写出建模和绘图过程，最后要有设计总结和分析和答思考题。
三、课程设计应完成的工作1．设计饮水机零件结构；2．建立饮水机零件三维参数化、变量化实体模型；3．基于零件主模型，按国家标准绘制零件工程图；4．编写设计说明书。
（按设计说明书的格式书写）四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1]. 荣建刚，荣立峰等. UG NX 6.0中文版入门与提高（配光盘）. 北京:清华大学出版社. 2011-01. ISBN：9787302240358.[2]. 铭卓设计编著. UG NX 6产品造型设计实例详解（配光盘）北京:清华大学出版社. 2009-03. ISBN：9787302190646[3]. 中国机械工程学会等主编. 机械设计手册(电子版)(含光盘1张). 北京:电子工业出版社. 2007-01. ISBN号： 978-7-121-03675-0. 定价：￥198元；;[4]. 洪如瑾等. UG NX4 CAD快速入门指导. 北京:清华大学出版社. 2006-11. ISBN：730213524X.[5]. UGS公司编. UG NX 5.0/ UG NX 6.0 CAST 2009.发出任务书日期：2011 年 10 月 19 日指导教师签名：计划完成日期： 2011 年 12 月 1 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要：作为我国国民经济的支柱产业和经济社会发展的重要依托，制造业是我国经济增长的主导部门和经济转型的基础。
广工数控课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数控机床的基本结构、工作原理及其在制造业中的应用。
2. 学生能够掌握数控编程的基础知识，包括编程语言、程序结构和常用指令。
3. 学生能够了解并描述数控加工过程中的关键技术参数及其对加工精度和效率的影响。
技能目标：1. 学生能够运用数控编程软件进行简单的零件编程，并生成加工程序。
2. 学生能够操作数控机床，完成指定零件的加工，确保加工尺寸和表面质量符合要求。
3. 学生能够对数控加工过程中出现的问题进行分析，并提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习广工数控课程，培养对制造业的兴趣和热情，增强国家制造业发展的责任感和使命感。
2. 学生能够树立正确的工程观念，认识到数控技术在现代制造业中的重要性，激发创新意识。
3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，学会沟通交流，提高解决问题的能力。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对数控技术有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在掌握基本知识和技能的同时，培养良好的情感态度和价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 数控机床概述：介绍数控机床的基本结构、工作原理、分类及其在制造业中的应用。
2. 数控编程基础：讲解数控编程的基本概念、编程语言、程序结构和常用指令，使学生掌握编程的基本方法。
3. 数控加工工艺：分析数控加工过程中的关键技术参数，如切削速度、进给速度、切削深度等，探讨其对加工精度和效率的影响。
4. 数控编程软件应用：教授学生使用数控编程软件进行简单的零件编程，掌握软件操作方法和编程技巧。
5. 数控机床操作与加工：指导学生进行数控机床的操作，完成指定零件的加工，强调安全操作和加工质量。
广工 数控课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数控加工的基本概念、分类及应用范围；2. 使学生了解数控编程的基本步骤、方法和技巧；3. 引导学生掌握数控机床的操作规程、安全注意事项；4. 帮助学生掌握数控加工中常见的刀具、夹具及其使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用数控编程软件进行编程的能力；2. 培养学生独立操作数控机床进行加工的能力；3. 提高学生分析、解决数控加工过程中出现问题的能力；4. 培养学生团队协作、沟通协调的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数控加工技术的兴趣和热情，提高学生的专业素养；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，树立质量意识；3. 增强学生的安全意识，培养安全文明生产的习惯；4. 引导学生树立创新意识，激发学生的创造潜能。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以理论教学为基础，侧重于培养学生的实际操作能力和技术应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对数控技术有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用理论教学与实践教学相结合的方式，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 数控加工概述：数控机床的分类、特点及应用领域，数控系统的基本组成及其功能。
2. 数控编程基础：数控编程的基本步骤、编程语言的分类及特点，编程参数的设置与调整。
3. 数控机床操作：数控机床的操作规程、安全注意事项，机床的启动、停止及紧急情况处理。
4. 数控编程软件应用：运用数控编程软件进行零件编程，掌握软件的操作界面及功能。
5. 数控加工刀具与夹具：各类数控加工刀具的结构、特点及应用，夹具的种类及选用。
6. 数控加工工艺：数控加工工艺的制定，切削参数的选择，加工路径的规划。
7. 数控机床实践操作：独立操作数控机床进行加工，掌握机床的操作面板，加工过程中问题的分析与解决。
数控课课程设计书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控技术的基本原理、方法和应用，培养学生具备数控编程、操作和维护的基本技能，提高学生在制造业领域的竞争力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解数控技术的基本概念、发展历程和应用领域；（2）掌握数控编程的基本方法和技术；（3）熟悉数控机床的结构、原理和操作方法；（4）了解数控技术的最新发展和趋势。
2.技能目标：（1）能够熟练操作数控机床，进行零件加工；（2）能够根据零件图编写数控程序，并进行调试和优化；（3）能够对数控机床进行维护和故障排除。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数控技术的兴趣和热情，提高学习积极性；（2）培养学生具备创新精神和团队合作意识；（3）使学生认识到数控技术在现代制造业中的重要地位，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数控技术的基本概念、数控编程、数控机床结构和操作、数控技术应用等四个方面。
具体安排如下：1.数控技术的基本概念：数控技术的定义、发展历程、应用领域等；2.数控编程：数控编程基本方法、编程软件的使用、编程技巧等；3.数控机床结构与操作：数控机床的组成、工作原理、操作方法等；4.数控技术应用：数控技术在制造业中的应用、发展趋势、案例分析等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：用于传授数控技术的基本概念、原理和编程方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数控技术在制造业中的应用；3.实验法：让学生亲自动手操作数控机床，提高学生的实际操作能力；4.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的创新思维和团队合作精神。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将采用以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的数控技术教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，为学生提供直观的学习体验；4.实验设备：配备先进的数控机床和相关设备，为学生提供实践操作的机会。
《数控技术》课程设计指导书课程编号：课程名称：数控技术周数/学分：2周/1分先修课程：机械制造基础、数控技术、CAD/CAM技术、金属切削原理、机械制造工艺学、机床夹具等适用专业：机械设计制造及其自动化开课教研室：材料教研室一、目的与要求数控技术课程设计是学习数控技术课程后进行的一个重要的实践教学环节，可提高学生的数控编程能力，加深对数控原理及数控机床结构的理解，为学生进一步学习数控机床知识及从事相关工作打下基础。
【教学目的】本课程设计是学完数控技术之后，进行的实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，编制数控加工工艺，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。
1．培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生更深入掌握数控编程方法、数控原理等方面的知识。
2．使学生掌握数控加工工艺制定、手工编程方法。
3. 掌握插补，刀补的使用方法。
【基本要求】掌握数控加工工艺特点及工序划分方法；掌握数控车床、铣床的手工及计算机辅助程序编写方法；掌握数控加工仿真的使用方法等。
二、课程设计内容根据相关的零件图及技术要求，进行相关数控加工工艺的制定，并用FUNUC数控系统（车削数控系统和铣削数控系统及加工中心）的编程指令编程，最后通过数控加工仿真软件加工出工件。
三、课程设计步骤与方法1.绘制零件图（手绘或CAD制图）2.根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线；3.选择机床设备；选择刀具；确定定位方案，选择或设计夹具确定切削用量；确定工件坐标系、对刀点和换刀点；制定加工工艺规程；4.编写程序；5.用加工仿真软件进行加工仿真；四、课程设计说明书与图纸1.零件图一张（手绘或CAD制图），加工工艺卡一套（包括工序卡、刀具卡、走刀路线卡等），手工编程（至少50行），2.设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会和建议；说明书中要有相关过程截图，包括：机床图，毛坯图、刀具图、走到路线图、每个工步、工序加工最终图。
引言随着计算机的应用日益广泛，在凸轮机构的设计中采用计算机辅助设计的方法已日益普遍。
它不仅使设计工作量大为减少，设计速度大为提高，而且可大大提高凸轮廓线的设计精度，从而更好的满足设计要求。
㈠凸轮的分类：⒈凸轮按形状分类可以分为：⑴盘状凸轮（plate cam）：具有变化半径盘状体，从动在垂直于凸轮的平面内作移动或摆动。
⑵楔形移动凸轮（wedge cam）：将盘形凸轮一个扇形部分绕在圆锥上---锥形凸轮，即在圆锥体上开有曲线槽，从动件运动与圆柱凸轮相同。
⑶柱状凸轮（cylindrical cam）：移动凸轮绕在圆柱体上→圆柱凸轮。
实际上是在圆柱体上开有曲线槽端面上做成曲面形状，从动件与在凸轮轴同一平面或平行平面内移动，摆动。
⒉按从动件与凸轮的接触形式分类可以分为：⑴尖底从动件（a knife edge follower）：点接触，易磨损，传力不大。
2.滚子从动件（a roller follower）：线接触：磨损小，传力大⑵平底从动件（a flat-face follower）：平面接触，接触处易形成油膜，高速。
⒊按从动件的运动形式分类可以分为：⑴往复移动凸轮机构（reciprocating）⑵摆动凸轮机构（oscillating）⒋按锁合方法分类可以分为：⑴力封闭（弹簧、重力）⑵形封闭（槽形、等宽矩形、等径、共轭）㈡凸轮设计的现状传统的盘形凸轮设计主要有图解法和解析法。
图解法直观简单，但是手工作图选取的等分数有限、精度差。
以此为基础的手工画线加工表面精度都比较低。
对于从动件运动规律复杂，精度要求高的凸轮，手工操作难以胜任。
随着计算机技术的日益发展，用解析法使绘制从动件运动规律复杂，精度要求高的凸轮成为可能，并得到日益广泛的应用。
本人这次尝试在解析法的基础上，借助VB6.0 编制了一个简化的对心滚子从动件盘形凸轮设计软件。
一设计任务：平面凸轮的数控加工程序的编制设有凸轮如图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。
数控原理课程设计题目：数控零件加工程序设计专业：机械设计制造与自动化16秋姓名：魏亮指导教师：王景兴目录1.前言.................................. 错误！未定义书签。
1.1 课程设计的任务和作用....................... 错误！未定义书签。
1.2 课程设计的要求和目的....................... 错误！未定义书签。
2.设计内容.............................. 错误！未定义书签。
3设计步骤 .............................. 错误！未定义书签。
3.1零件结构工艺分析、毛坯的确定................ 错误！未定义书签。
3.2加工方案选择................................ 错误！未定义书签。
3.3刀具的选择.................................. 错误！未定义书签。
3.4确定切削用量................................ 错误！未定义书签。
3.5数控加工工序卡片............................ 错误！未定义书签。
3.6确定工件坐标系、对刀点...................... 错误！未定义书签。
3.7走刀路线图.................................. 错误！未定义书签。
3.8编写程序.................................... 错误！未定义书签。
4.结语.................................. 错误！未定义书签。
5.参考文献.............................. 错误！未定义书签。
1.前言1.1 课程设计的要求和目的1.针对设计任务选择合适的实现方案；2.培养学生查阅技术手册和有关技术资料的能力；3.培养学生程序设计能力；4.培养学生程序调试能力；5.培养学生编制技术文档的能力；6.培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的科学态度。
广东工业大学“数控技术”课程设计任务书题目名称针对非圆曲线的CAM软件开发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/微电子姓名学号一、课程设计的内容用计算机高级编程语言（如VB，VC++等）来实现非圆曲线的计算机辅助制造(CAM)软件的开发，针对不同的非圆曲线，可任选（1）直线逼近（如等间距法、等弦长法、等误差法等）、或（2）圆弧逼近的方法产生节点。
要求在满足允许误差的前提下，使得逼近的直线段或圆弧段的数量最少（即最优解），根据加工曲线轮廓自动生成刀具中心轨迹，自动生成加工NC代码，并能模拟实际加工走刀过程。
二、课程设计的要求与数据具体的要求如下：（1）列出一般的直线或圆弧逼近的算法（流程图）。
（2）列出改进的直线或圆弧逼近的算法（流程图）——即优化算法。
比较改进前与改进后的两种算法结果。
（3）针对给定的某一由非圆曲线所构成的平面轮廓，根据指定的走刀方向、起刀点，自动生成CNC代码。
(4)有刀具自动补偿功能，根据给定的补偿量和进给方向自动计算刀具中心轨迹，有过切报警功能。
（5）在屏幕上显示该非圆曲线所构成的平面轮廓。
根据给定的进给速度能模拟加工过程，并在屏幕上留下刀具所走中心轨迹。
目录一、概述 (2)二、凸轮机构的发展概况 (3)三、课程设计任务 (3)四、软件设计 (7)1、程序设计语言的选择 (7)2、程序算法的简述 (7)3、设计的流程图 (7)4、设计过程 (7)5、调试结果和界面 (15)五、总结 (16)附:参考资料 (17)一、概述：首先介绍了凸轮机构的特点和在国内外目前的应用发展情况，介绍了凸轮仿真设计的系统的主要设计任务，包括在编程时所采用的曲线的类型及对函数式的分析情况。
接着，介绍软件程序设计的各个过程，包括算法说明、流程图介绍。
还介绍了软件测试结果。
最后，对这次设计过程的心得体会。
Summary of the Contents:Introduce cam organization present development at home and abroad at first , introduce cam main design task of system that emulation design, including the types of the curves adopted and situation of analysis on function type while programming. Then , introduce each course that the software designs program , including the algorithm is stated , flow chart introduction. Have also introduced the test result of the software. Finally, the gains in depth of comprehension to this design process.二、凸轮机构的发展概况凸轮机构是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件.凸轮通常作等速转动,但也有做往复摆动或移动的.被凸轮直接推动的构件称为推杆.凸轮机构就是又凸轮,推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构.凸轮的最大优点是:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑.凸轮机构是间歇运动的常用机构之一，广泛用于轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、内燃机等各种自动机械中。
凸轮机构之所以能在各种自动机械中获得广泛的应用，除了它的最大优点外,还因为它兼有传动、导引及控制机构的各种功能。
当凸轮机构用于传动机构时，可以产生复杂的运动规律，包括变速范围较大的非等速运动，以及暂时停留或各种步进运动；凸轮机构也适宜于用作导引机构，使工作部件产生复杂的轨迹或平面运动；当凸轮机构用作控制机构时，可以控制执行机构的自动工作循环。
人类对凸轮机构的认识由来已久，但直到十九世纪末，对凸轮机构还未曾有过系统地研究。
随着工业化的发展，对高效的自动机械的需求大大增加，需要改善内燃机配气机构的工作性能，所以直到二十世纪初，凸轮机构的研究才开始受到重视。
在二十世纪四十年代以后，由于内燃机转速增加，引起故障增多，才开始对配气凸轮机构进行深入研究，并从经验设计过渡到有理论根据的运动学与动力学分析。
现代机械日益向高速发展，凸轮机构的运动速度也愈来愈高。
因此，高速凸轮的设计及其动力学问题的研究已引起普通重视，提出了许多适于在高速条件下采用的推杆运动规律，以及一些新型的凸轮机构。
另一方面，随着计算机的发展，凸轮机构的计算机辅助设计和制造已获得普遍地应用，从而提高了设计和加工的速度及质量，这也为凸轮机构的更广泛应用创造了条件。
三、课程设计任务（1）平面凸轮的数控加工程序的编制设有凸轮如图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。
要求分析凸轮的曲线规律，设计一个软件图1能够用于平面凸轮的参数化绘图和生成数控加工的代码。
即：1.有一个凸轮设计的友好界面；图12.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 弧逼近的方法生成曲线；3.能够生成数控代码；图2凸轮设计中涉及的有关参数可自行设定，或参考图2中的参数。
（2）曲线的类型及函数式的分析所谓推杆的运动规律,是指推杆在运动时,其位移s速度v 和加速度a 随时间t 的变化的规律.又因为凸轮一般为等速运动,即其转角&与与时间成正比,所以推杆的运动规律更常表示为推杆的运动参数随凸轮转角&变化的规律.例如图2就是推杆位移随凸轮转角变化的运动线图.下面分析各种设计凸轮的数学表达式:首先，采用《机械原理》中的一般凸轮设计的几种运动方程式，并对此作了修改： 1、多项式运动规律n n C C C C s δδδ++++=...2210 (1-1)式中δ为凸轮的转角；s 为凸轮从动件位移；0C 、1C 、2C 、…为待定系数，可以利用边界条件等来确定。
而常用的有以下几种多项式运动规律。
(1) 一次多项式运动规律(速度为常数)δ10C C s += 1C dtds v ω==0==dt dva 设取边界条件为在起点处 0=δ，0=s . 在终点处 0δδ=，h s =.则由式(1-2)可得00=C ，01/δδh C =，故从动件推程的运动方程为0/δδh s =，回程时h 取负值。
(2) 二次多项式运动规律(加速度为常数)等加速运动方程：202/2δδh s = 等减速运动方程：2020/)(2δδδ--=h h s由于等加速等减速的曲线图形都是由两部分组成，而为方便曲线的分类，固对其进行修改。
其中原等加等减加速度函数为：“202/2δδh s =”和“2020/)(2δδδ--=h h s ”。
两段曲线的范围分别为h/2,δo/2,，以h/2,δo/2,代入原式中，即可得到求出单独等加速或等减速的函数式。
由于采用的h 值是相对的，所以回程时，只把h 取负值即可。
2、三角函数运动规律（1） 余弦加速度运动规律(简谐运动规律) 从动件的加速度 余弦规律变化，其运动方程为2/)]/cos(1[0δπδ-=h s（2） 正弦加速度运动规律(摆线运动规律)从动件的加速度按正弦规律变化，其运动方程为]2/)/2sin()/[(00πδπδδδ-=h s其中，等速运动：极大的冲击；等加速、等减速：冲击较大；余弦加速度运动：冲击力较小；正弦加速度运动：没冲击。
由于凸轮的曲线函数还有很多，如五项式、高次方、谐波等，而且由于凸轮的具体运用场合不同，如对心直推，偏置直动推杆盘状凸轮机构，摆动推杆，平底推杆等。
这些情况不在考虑的范围内，同时也忽略了对设计完成的凸轮的冲击力。
二、 软件设计1、 程序设计语言的选择目前流行的开发工具有C++Builder 、VC 、VB 和Delphi ，每一种开发语言都其特点。
在这次程序设计中，我选择了VisualBasic(VB)程序开发工具。
因为其设计语言简单易用，在编程系统中引入了面向对象的机制，提供了一种可视界面的设计方法。
用户可直接使用窗体和控件设计应用程序界面，极大地提高了应用程序开发的效率。
在程序中，我采用了多个应用窗口依次询问的方法，逐步完成凸轮的仿真设计。
每个窗体按照不同的功能而划分为：登陆界面，基本参数选择界面，主窗体，NC 加工窗体，还有帮助界面。
2、 程序算法的简述数控系统一般只有直线和圆弧插补的功能，对于非圆曲线轮廓，只有用直线和圆弧去逼近它，“节点”就是逼近线段与非圆曲线的交点。
一个已知曲线方程的节点数主要取决于所用逼近线段形状、曲线方程的特征以及允许的逼近误差。
在本程序中，由于时间的关系，我采用的逼近方法是直线逼近方法，简单易编程，容易检查出错误。
虽然会在某些线段中会产生较大的误差，但由于每段逼近线段的长度较小，因此，产生的误差都在允许的范围之内。
但是，也由于这个原因，使节点过多，这是无法避免的。
3、设计的流程图初步构想4、（1）程序流程图Array（2）主要程序分析1、初始坐标系绘制Private Sub cmdOK_Click() '坐标初始化Dim c1 As Double, c2 As Double, c As Double, a As IntegerIf IsNumeric(TxtRise1.Text) And IsNumeric(Txtr.Text) And IsNumeric(TxtNum.Text) Then'判断输入的R,H,N是否是数字m1 = TxtNum.Text: m2 = Txtr.Text: m3 = TxtRise1.TextTxtNum.Enabled = False: Txtr.Enabled = False: TxtRise1.Enabled = Falsebfun.Caption = ""If m1 >= 1 And m2 > 0 And m3 >= 0 Thena = Val(TxtNum): c1 = Val(Txtr): c2 = Val(TxtRise1)c = 1.2 * (c1 + c2)bel15.Caption = "Y": bel12.Caption = "0": Form1.Lbls.Caption = c2bel13.Caption = "s": bel14.Caption = "δ": bel11.Caption = "X"bel3.Caption = "90": bel4.Caption = "0": bel8.Caption = "180"bel9.Caption = "270": bel10.Caption = "360"'绘制PicView的坐标Form1.PicView.Scale (-c, c)-(c, -c)Form1.PicView.Line (0, -1.2 * (c1 + c2))-(0, 1.2 * (c1 + c2)), RGB(0, 0, 255)Form1.PicView.Line (-1.2 * (c1 + c2), 0)-(1.2 * (c1 + c2), 0), RGB(0, 0, 255)For i = 1 To 10Form1.PicView.Line (0 + i * ((c1 + c2) / 10), 0)-(0 + i * ((c1 + c2) / 10), c / 50), RGB(0, 0, 255)Form1.PicView.Line (0 - i * ((c1 + c2) / 10), 0)-(0 - i * ((c1 + c2) / 10), c / 50), RGB(0, 0, 255)Form1.PicView.Line (0, 0 + i * ((c1 + c2) / 10))-(c / 30, 0 + i * ((c1 + c2) / 10)), RGB(0, 0, 255)Form1.PicView.Line (0, 0 - i * ((c1 + c2) / 10))-(c / 30, 0 - i * ((c1 + c2) / 10)), RGB(0, 0, 255)Next i'考虑升程和曲线段数的输入值的两种情况'一,当升程为>0和曲线段数为>1时If c2 > 0 And a > 1 ThenForm1.Cmbsel.Enabled = TrueForm1.PicView1.ScaleHeight = -1.2 * c2Form1.PicView1.ScaleTop = c2'绘制PicView1的坐标Form1.PicView1.Line (0, 0)-(360, 0), RGB(0, 0, 0)For i = 1 To 4Form1.PicView1.Line (0, 0 + i * (c2 / 4))-(5, 0 + i * (c2 / 4)), RGB(0, 0, 0)Next iForm1.PicView1.Line (0, 0)-(0, c2), RGB(0, 0, 0)For i = 1 To 8Form1.PicView1.Line (0 + i * (360 / 8), 0)-(0 + i * (360 / 8), c2 / 24), RGB(0, 0, 0)Next iElse'二,当升程为<0或曲线段数为<1时Form1.Cmbsel.Text = "休程"bfun.Caption = "r=" & Val(Txtr)Form1.Cmbsel.Enabled = False: Form1.CmdOK.Enabled = TrueForm1.Numend.Enabled = False: Form1.Numh.Enabled = False: Form1.Numstr.Enabled = FalseForm1.PicView1.ScaleHeight = -12Form1.PicView1.ScaleTop = 10Form1.CmdOK.Enabled = FalseMsgBox "请检查输入的凸轮参数是否准确"For i = 1 To 36Form1.PicView1.Line (0 + i * (360 / 36), 0)-(0 + i * (360 / 36), 0.3), RGB(0, 0, 0)Next iEnd IfForm1.CountAll.Caption = TxtNum.Text: Form1.CountNow.Caption = 1cn = 1: tch = 0: sch = V al(TxtRise1): wide = 0: high = 0Form1.PicView.DrawStyle = 2 '绘制两个虚线圆Form1.PicView.Circle (0, 0), Val(Txtr), RGB(250, 0, 255)Form1.PicView.Circle (0, 0), Val(Txtr) + V al(TxtRise1), RGB(250, 0, 255)Form1.PicView.DrawStyle = 0CmdOK.Enabled = FalseForm1.Numstr.Enabled = False: Form1.Numend.Enabled = False: Form1.Numh.Enabled = FalseElseMsgBox ("请正确输入正确的参数")End IfElseMsgBox ("请正确输入数字")End Ifbel1.Caption = "基圆半径R为：" & m2bel2.Caption = "升程 H为：" & m3Dialog1.HideEnd SubPrivate Sub End_Click()a = MsgBox("真的退出吗？", vbOKCancel, "退出")If a = vbOK Then EndEnd SubPrivate Sub Form_Load()End Sub2、凸轮轮廓曲线的主程序：先判断输入值是否是数字，接着判断曲线的终止角度是否大于起始角度。
