カム曲線の基本
カム曲線とカム
カム曲線は時間経過に対応した変位を出力する関数です。 カム曲線は無次元化されています。 すなわち時間0~1の間に変位0~1を出力します。
カムの設計に必要な出力運動は停留区間とカム曲線割付区間とで構成されていています。 この割付区間においてカム曲線は変位を変化させています。 このような停留区間と割付区間の組合せはタイミング線図で表されます。 タイミング線図では始点と終点の変位及び時間(回転角)が実次元で、カム曲線の種類とともにチャートとしてかかれます。 無次元化されているカム曲線関数の出力値は実次元変位の変域、及び時間変域をもとにして実次元化されます。
カム曲線の特性
変位は時間で微分すると速度になり、もう一度微分すると加速度、もう一度微分すると躍動(ジャーク)となります。 これらの特性値でカム曲線を評価できます。
カム曲線の種類
カム曲線は停留条件から無停留、片停留、両停留の3種類に、加速度の構成式による分類として三角関数系、代数関数系、指数関数系に、パラメータの設計性により、固定パラメータ型と、カスタムメード型に分けられます。 近年コンピュータの発達により高度なカスタムメード型のカムが増えてきています。
三角関数系ユニバーサルカム曲線はカスタムメード型のカム曲線です。 このユニバーサルカム曲線は時間を7つの領域にわけ、等加速度領域、等速度領域、接続領域を組み合わせる事で加速度を定義しています。 これらの曲線は三角関数で構成されています。 変形正弦曲線や変形台形曲線など多くのカム曲線がこの三角関数系ユニバーサルカム曲線に含まれます。