4 实例凸轮的设计
　　本文采用解析法绘制盘形凸轮的实际轮廓曲线，计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值，利用UG表达式及规律曲线实现凸轮的三维参数化建模。
　　4.1 凸轮轮廓曲线方程
　　在利用UG软件设计盘形凸轮之前，需要根据提供的参数推导出适合UG使用的表达式，而推导适合UG使用的表达式又需要根据实际情况明确给出盘形凸轮轮廓曲线的数学描述。若采用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线其误差较大，对高速盘形凸轮或精度要求较高的盘形凸轮均不能满足设计要求，只能采用解析法进行设计，以达到高效、高精度的效果。
　　盘形凸轮机构轮廓曲线方程为：
　　x=(S0+S)sinδ+ecosδ
　　y=(S0+S)cosδ-esinδ
　　针对式中推杆的位移S，根据运动情况不同，各阶段计算如下：
　　4.1.1 推程阶段(δ01=60°)
　　等加速部分
　　
　　等减速部分
　　
　　4.1.2 远休止阶段(δ02=120°)
　　此时δ2由0→120，r=50+10=60mm，保持不变。
　　4.1.3 回程阶段(δ03=60°)
　　等加速部分
　　
　　等减速部分
　　
　　4.1.4 近休止阶段(δ04=120°)
　　此时δ4由0→120，r=50mm，保持不变。
　　4.2 UG表达式的推导
　　4.2.1 已知条件，驱动参数
　　e=10(长度，mm)//偏心距
　　h=10(长度，mm)//升程;
　　R0=50(长度，mm)//基圆半径;
　　Rr=10(长度，mm)//滚子半径;
　　Angle01=60(角度，degree)//推程转角;
　　Angle02=120(角度，degree)//远休止角;
　　Angle03=60(角度，degree)//回程转角;
　　Angle04=120(角度，degree)//近休止角;
　　t=1//UG系统变量，无单位。
　　4.2.2 推程等加速阶段：Angle01=60
　　a1=0//起始角，角度，degree;
　　b1=30//终止角，角度，degree;
　　J1=a1*(1-t)+b1*t//中间角变量，角度，degree;
　　S1=2*h*J1*J1 /( Angle01* Angle01)//升程变量，长度，mm;
　　X1=(R0+S1)*sin(J1) +e*cos(J1)//理论轮廓曲线X坐标值，长度，mm;
　　Y1=(R0+S1)*cos(J1)-e*sin(J1) //理论轮廓曲线Y坐标值，长度，mm。
　　4.2.3 推程等减速阶段：Angle01=60
　　a2=30;b2=60;J2=a2*(1-t)+b2*t;Je2=60-J2;
　　S2=10-2*h*Je2*Je2 /( Angle01* Angle01);
　　X2=(R0+S2)*sin(J2) +e*cos(J2);
　　Y2=(R0+S2)*cos(J2) -e*sin(J2)
　　4.2.4 远休止阶段：Angle02=120
　　a3=60;b3=180;J3=a3*(1-t)+b3*t;S3=h;
　　X3=(R0+S1)*sin(J3) +e*cos(J3);
　　Y3=(R0+S1)*cos(J3) -e*sin(J3)。
　　4.2.5 回程等加速阶段：Angle03=60
　　a4=180; b4=210; J4=a4*(4-t)+b4*t; Je4=J4-180;
　　S4=h-2*h*Je4*Je4 /( Angle03* Angle03);
　　X4=(R0+S4)*sin(J4) +e*cos(J4);
　　Y4=(R0+S4)*cos(J4) -e*sin(J4)。
　　4.2.6 回程等减速阶段：Angle03=60
　　a5=210;b5=240;J5=a5*(5-t)+b5*t;
　　Je5=180+60-J5;
　　S5=2*h*Je5*Je5 /( Angle03* Angle03);
　　X5=(R0+S5)*sin(J5) +e*cos(J5);
　　Y5=(R0+S5)*cos(J5) -e*sin(J5)。
　　4.2.7 近休止阶段：Angle04=120
　　a6=240;b6=360;J6=a6*(6-t)+b6*t;S6=0;
　　X6=(R0+S6)*sin(J6) +e*cos(J6);
　　Y6=(R0+S6)*cos(J6) -e*sin(J6)。
　　4.3 基于UG的凸轮造型设计
　　(1)建立表达式方程。在UG建模环境下，输入4.2 中所推导的所有表达式。
　　(2)绘制凸轮理论轮廓曲线。参照前面说明执行绘制规律曲线命令，分别绘制各段曲线，最后形成完成的凸轮理论轮廓曲线，如图2所示。
　　(3)绘制凸轮实际轮廓曲线。执行偏置曲线命令，将凸轮理论轮廓曲线向内偏置，偏置距离为滚子半径10，结果如图3，此即为凸轮实际轮廓曲线。
　　(4)绘制凸轮中心孔。执行绘制圆弧命令，以原点为圆心，绘制一个直径为25 的圆。
　　(5)拉伸操作。选取凸轮实际轮廓曲线以及中心孔，执行拉伸命令，拉伸长度为凸轮的厚度40。结果如图4 所示。此即为要求设计的凸轮实体。
　　

　　此时如果已知条件发生改变，则不需要全部重来，只需改变表达式的值，凸轮轮廓曲线及相应的实体都会随之改变。UG软件参数化建模技术的优势即在如此。
　　5 结论
　　本文提供的盘形凸轮参数化建模方法是一个通用方法，不仅工作量小、简便易学，而且设计精度高。通过改变相关变量，可以满足不同用户对盘形凸轮设计的要求。
　　利用本文所提供的UG参数化建模技术，可以极大地缩短凸轮的设计制造周期，在生产实践中具有显著的实用价值和经济效益，并为以后进行凸轮运动分析、动力分析、有限元分析、虚拟装配等，都打下了良好的基础。