蝸輪滾刀是加工蝸輪的主要刀具

1、蝸輪滾刀是加工蝸輪的主要刀具 ,而且對(duì)于每種蝸輪 ,須專門設(shè)計(jì)、制造相應(yīng)的滾刀。用傳統(tǒng) 的人工設(shè)計(jì)方法 ,設(shè)計(jì)人員需進(jìn)行查表、 計(jì)算、 繪圖等工作 ,重復(fù)勞動(dòng)量大 ,設(shè)計(jì)效率低 ,設(shè)計(jì)周 期長(zhǎng),容易出錯(cuò)。 而采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ,可以克服上述缺點(diǎn) ,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。 為此,我們 在搜集蝸輪滾刀現(xiàn)有設(shè)計(jì)資料,研究工人設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上 ,應(yīng)用 AutoCAD 內(nèi)嵌的 VBA(visual basic for Application )語(yǔ)言,開發(fā)了蝸輪滾刀 CAD 通用軟件。 該系統(tǒng)模擬蝸輪滾刀人 工設(shè)計(jì)的全過程 ,自動(dòng)完成設(shè)計(jì)計(jì)算、工作圖繪制等全部工作。1.1 研究蝸輪滾刀計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的意義

2、 當(dāng)今社會(huì)是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的社會(huì)， 特別是近幾年來， 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 電子信息技術(shù)等取得 的巨大進(jìn)步，給傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)帶來了重大的影響。 多年來的實(shí)踐表明，將計(jì)算機(jī)、消 息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)，是機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必由之路。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( Computer Aided design-CAD )技術(shù)作為計(jì)算機(jī)、 消息技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用的一門基 礎(chǔ)技術(shù)，在機(jī)械制造領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。在產(chǎn)品研制開發(fā)周期中， 設(shè)計(jì)工作變得愈來愈復(fù)雜， 使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法己不能適應(yīng)現(xiàn)代化 設(shè)計(jì)的需要。而 CAD 技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用徹底改變了這種狀況，其無(wú)論在設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)精 度、圖面質(zhì)量和

3、出錯(cuò)率等方面， 都具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 它能夠促進(jìn)科研成果 的應(yīng)用、開發(fā)和轉(zhuǎn)化，減輕人的腦力勞動(dòng)，提高工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研制開發(fā) 周期，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和創(chuàng)造性， 是加速產(chǎn)品更新?lián)Q代及提高市場(chǎng)竟?fàn)幜Φ囊豁?xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 和強(qiáng)大工具。在刀具的設(shè)計(jì)中，為了減少設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)可靠性，采用 CAD 技術(shù) 己成為當(dāng)務(wù)之急。同時(shí)，利用 CAD 技術(shù)開發(fā)復(fù)雜刀具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件具有很高的實(shí) 用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。準(zhǔn)確性和優(yōu)化性。本文對(duì)機(jī)械 CAD 技術(shù)、參數(shù)化 CAD 系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境和開發(fā)工具進(jìn)行了分析和研究。通過對(duì) 蝸輪滾刀設(shè)計(jì)原理的分析，推出了阿基米德蝸輪滾刀的

4、設(shè)計(jì)計(jì)算公式。由此運(yùn)用 AutoCAD 2000 內(nèi)嵌的 VBA 語(yǔ)言，開發(fā)出具有良好用戶界面的蝸輪滾刀的 CAD 系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)蝸輪 滾刀的參數(shù)化設(shè)計(jì)， 達(dá)到蝸輪滾刀設(shè)計(jì)的快速性、 準(zhǔn)確性和優(yōu)化性。 通過實(shí)例驗(yàn)證了蝸輪滾 刀 CAD 軟件設(shè)計(jì)的正確性， 它能夠圓滿完成用戶的設(shè)計(jì)、 繪圖工作， 同時(shí)該系統(tǒng)運(yùn)行可靠， 使用方便，具有一定的實(shí)用價(jià)值。縮短設(shè)計(jì)周期， 提高設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種適用軟件。對(duì)于同一類型不同結(jié)構(gòu)在刀具設(shè)計(jì)， 尤其是復(fù)雜刀具的設(shè)計(jì)中，為了減少設(shè)計(jì)工作量， 精度，采用 CAD 技術(shù)已是當(dāng)務(wù)之急。本文在普通刀具 CAD于復(fù)雜刀具多參數(shù)設(shè)計(jì)的 CAD 方法，并開發(fā)了相應(yīng)的 C

5、AD尺寸的復(fù)雜刀具， 只要輸入已知參數(shù)， 不必重新編程計(jì)算， 即可自動(dòng)按用戶要求進(jìn)行刀具結(jié) 構(gòu)尺寸運(yùn)算， 并繪制出刀具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。 該軟件的最大優(yōu)點(diǎn)是具有一定通用性， 與交互式繪 圖軟件相比，可大大縮短設(shè)計(jì)周期， 提高設(shè)計(jì)精度，減小同類產(chǎn)品之間的設(shè)計(jì)誤差。現(xiàn)以蝸 輪滾刀參數(shù)設(shè)計(jì)為例，對(duì)軟件的總體結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)通訊作一介紹。2 .蝸輪滾刀參數(shù)設(shè)計(jì)軟件的總體結(jié)構(gòu)本軟件采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，首先利用Foxbase +數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行窗口設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)查詢、AutolisP編制的檢索；然后采用 VC + +語(yǔ)言進(jìn)行參數(shù)運(yùn)算；最后調(diào)用智能型參數(shù)繪圖語(yǔ)言 繪圖程序進(jìn)行滾刀工作圖繪制。軟件執(zhí)行框圖見下圖。Iff融

6、輕I1痕結(jié)畢祥入叮砲翊II蒂阪寸、笛鹼F赫劉乍I4偷叫il勺慟'JL知以工作圖I軟件執(zhí)行框圖3 .窗口設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)檢索本軟件的菜單設(shè)計(jì)和數(shù)表查詢均采用Foxbase +語(yǔ)言，F(xiàn)oxbase +可實(shí)現(xiàn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)查詢等操作，并可通過程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)操作。因此，設(shè)計(jì)蝸輪滾刀時(shí)的許多查表工作均由Foxbase +完成。此外，F(xiàn)oxbase +還具有簡(jiǎn)明的菜單設(shè)計(jì)功能。本軟件采用SAY 定位顯示語(yǔ)句可以在因此具有X , Y SAY “”語(yǔ)句進(jìn)行菜單設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)在于：用屏幕任意位置設(shè)置任意大小的菜單， 不必在沒有顯示信息的地方頻繁添補(bǔ)空格符，定靈活性。而且這種語(yǔ)句可充分利用硬件環(huán)境提供

7、的彩色功能，使菜單美觀醒目。 程序語(yǔ)在本軟件設(shè)計(jì)中，采用Autolisp的輸入輸出（1/ 0）功能來實(shí)現(xiàn)與Foxbase +的數(shù)據(jù)句舉例如下 5,12say “蝸輪滾刀菜單選擇 7, 12prompt “1阿基米德蝸輪滾刀 ” 9, 12prompt “2齒槽法向直廓蝸輪滾刀 ” 11, 12prompt “3 ZC1 圓弧圓柱蝸輪滾刀 ”12, 13prompt “4退出 ”4 Foxbase 與 VC 間的數(shù)據(jù)通訊本軟件中有關(guān)滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算采用 VC 語(yǔ)言， 而 Foxbase 與高級(jí)語(yǔ)言之間的 數(shù)據(jù)通訊是借助數(shù)據(jù)文件來實(shí)現(xiàn)的。Foxbase 的 COPY TO 命令可將數(shù)據(jù)庫(kù)文件轉(zhuǎn)換

8、為高級(jí)語(yǔ)言程序能夠接受的數(shù)據(jù)文 件（以 *.TXT 為擴(kuò)展名的文本文件） ，而 APPEND FROM 命令則可將高級(jí)語(yǔ)言數(shù)據(jù)文件的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，從而完成 Foxbase 與高級(jí)語(yǔ)言之間的數(shù)據(jù)通訊。Foxbase 菜單設(shè)計(jì)數(shù)5Foxbase 與 Autolisp 間的數(shù)據(jù)通訊在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)信息與圖形信息緊密相關(guān)，在利用 表查詢、調(diào)用 VC 程序計(jì)算出滾刀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)以后，則需要將這些數(shù)據(jù)信息傳輸給Autolisp 程序進(jìn)行參數(shù)繪圖。Autolisp 語(yǔ)言是一種嵌入 AutoCAD 內(nèi)容的智能設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是對(duì) AutoCAD 進(jìn)行二次開 發(fā)的有力工具，該語(yǔ)言在 AutoCAD

9、 環(huán)境下運(yùn)行，可直接調(diào)用 AutoCAD 繪圖命令。2蝎輪滾77 j 士計(jì)冥例序的建立通訊。在 Autolisp 的 I O 函數(shù)中， Read-line 能夠從 ASCII 碼文本文件中讀取數(shù)據(jù)，每次讀取一行，每一行作為一個(gè)處理單元。利用Foxbase 語(yǔ)言將滾刀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的最終計(jì)算結(jié)果存入一個(gè)文本文件( *.TXT )中，然后再由 Autolisp 接口程序調(diào)用，讀取文本文件*.TXT )中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)繪圖。例如：讀取直線兩端點(diǎn)坐標(biāo)Pt1 , Pt2繪制直線Pt1 Pt2，其程序如下:setq f ( open “name1.txt ”“r”)setq kk ( read line

10、f )setq b “( ”c“) ”)setq mm ( strcat b kk c )setq nn ( read mm )setq pp ( car nn )(if (= pp 1 ) ( setq pti (list (nth 1nn ) (nth 2nn )setq pt2 (list( nth 3 n戢十實(shí)例攜理悵術(shù)（Gl Rgj R燉血乍* CBR'JI 界人二&<>爼城班邱來廣泛叵用偽項(xiàng)新技i< O Cittt技4杲一怖相世拄理方總、上；核心址趣過尖例 庫(kù)方式店用過咒C冇 樓喙査辭決新問麻 肘品 hll中.總兇盤針往宵菱堆和山理II齊I利Nf

11、UM勺i2 if繪亂通過對(duì)已有陽(yáng)f宴例址ti爼久 樓 亍師計(jì)訃帕新產(chǎn)樂岡此切R 七很帀含用汗踴:/丫 說i丨問舸由于火兄機(jī)峽“晶即殳tl量列冇廣晶 進(jìn)右空煜說比列此現(xiàn)產(chǎn)品桂也就成門殳卅曲出 發(fā)成n接利甜觀irm呂就講于利帀門乙評(píng)底說汁 紅KMI知識(shí).因此島CBR枝:應(yīng)用于機(jī)幀廣昂 L4n糸址貝右闊衣脛麗一來ff1早十支例ItEfM伽法進(jìn)仃魁輪根說葉， 必分口巾已冇的設(shè)汁經(jīng)監(jiān)迪過對(duì)P軸輪誰(shuí)川世葉 實(shí)例咽I最.f卜實(shí)釗的修墳樸優(yōu)匕設(shè)r出浙能曙牡 薇刁.從廚弋弋F啟觀地輪謙刀的f 士 i H制戡*顯誠(chéng)n 剩輪演見|說計(jì)轂辜.宅看以為支即 采比dd C林編樫匚貝H發(fā)了毎于實(shí)啊仞 折駁禎刀CM）聚統(tǒng).并

12、時(shí)桐艾技術(shù)逬K了分析研尿輪滾旳設(shè)卄實(shí)到年足丙卅CRT!技術(shù)進(jìn)行扳 h：R7J an iiti；的慕吧r應(yīng)包件匚住各類姉報(bào)池 刀的i土嚴(yán)踏4.建上期輪厭丿設(shè)汁實(shí)咧年吋.應(yīng)考I 慮和解決寶例削內(nèi)容、宅冊(cè)前表達(dá)、室阿I芒的的躋 問迪1,木;Z采用on（賀;和片加 皿汕1曲心山帆山、紉 枝£建芒蝸性犠匸皇刑匿.采同特牡運(yùn)繪耳蔘故h栩宦乍舍前冇苗彈灌刀響初飴實(shí)例尊嘰L7 I PMEVGIKFTR欣H內(nèi)支書環(huán)貶衣達(dá)實(shí)刑的-堆橫 型”徉以掘叩丈件茁帶式心儲(chǔ)克例一 Las；t掘除方式鼻 需應(yīng)阿蓉葩2 I實(shí)倒的応達(dá)L：i實(shí)酈占梅M址衆(zhòng)性 一般搐采用券卡見圖方式 雌玄阿石一爭(zhēng)用二燃KLH吉這方式.則腳比

13、扌壯 例閣惟芳少坡低.良導(dǎo)致啊、様吆樂啖.«f三丈世甕 M-丸虬対十較k：雜伙玄秫觀斑數(shù)T妝事進(jìn)f jQ 朗怦晴帚對(duì)毎一n罔酋T峰気工帶旬較大.說 計(jì)做糾fc U容另出現(xiàn)人盤諂戊LE于這T曲* 文住陽(yáng)卜M.N工址支坤赫件中克卜.心涪IV征燦 型的方式卓達(dá)蟻掖打宣訓(xùn)；這押寳洌表達(dá)方式待 明面虬 可円用支皆瞰作的沽型切儲(chǔ)方便帥迸行紅例NEF?僕叭7tti土|T/J也巴I J斤'討匚勺啦/Kir - 可充好利用iimi'i卄經(jīng)驗(yàn)畫辻對(duì)蝸輪徐刀設(shè)ii 復(fù)從啤屮出駙實(shí)例冋修空們tit*閔ii卩穎鬥甥輪 滾7L臥面犬尢衙血4雄遠(yuǎn)打的詳II同期,S?著t<高 鞠苗就1鍛【|辿

14、:札.曙咅以IWFTIIXFER為至眸 收樂采用林血:卄 塢用r.J擊發(fā)料十實(shí)弼1為 婀出釦丿丿CMI益掩.井對(duì)申黃技卞進(jìn)和并衍惻 沁31(112 '(.Tilp心K "J11 Fr , rih Ill'll /Ci / J A F Jh、g LJJI K列団IT亍少故応艮尋取宴倒修改垂瑣.產(chǎn)確冥何更 紡決對(duì)亍較貝4的實(shí)阿觀宦魏呈較縱ja f；實(shí) 領(lǐng)I泮階旨需對(duì)每亍也剤進(jìn)行幅改+工作和輟丸設(shè) if哉率吒n容M出n A>J諂世慕于這一舷水 空托JW卜M；L、n：K支惶放件孫滋卜,d昭征感 型的廳式畫達(dá)*占覆乃疋阿T這種工阿書達(dá)力式簡(jiǎn) 忙I現(xiàn).nJ科用比悍施曲餛塑功

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