基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计

1、百度文库-好好学习，天天向上 基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计发布：2009-2-118:46:45来源:模具网编辑：佚名引言犁体是铧式犁中最重要的部件，而犁体的形状、结构、曲面式样对犁的作业质量和牵引阻力有很大影响。所以犁体曲面的设计就成为铧式犁设计中的核心问题。犁体曲面形状非常复杂，是一个扭曲的空间曲面。它不能用简单的常规曲面方程描述，亦不能通过常用的三视图表示。犁体曲面二维设计主要通过尺寸齐全的曲面正视图、俯视图和样板曲线图来表示，其俯视图、主视图和样板曲线图的绘制通常都是用作图法获得。这种设计方法，绘图工作量大从条件到设计结果要进行多次变换绘图误差和度量误差也较大

2、。另外。犁体曲面的设计一般都要凭借经验和实践，设计结果需要经过反复的试验、修正、改进，以最终满足犁的工作要求。每一次参数的改动，都要重新绘制犁体曲面图纸。这样使得犁体曲面的设计任务繁重、设计周期长、费用高。近年来，CAD技术发展迅猛.但一般的CAD/CAM软件系统是通用性支撑平台.没有提供针对农机行业的专用CAD模块。因此借助功能强大的通用CAD平台.二次开发针对农机行业的专用模块CAD系统是一条可行之路。SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品.在操作平台上基于Windows.在技术内核上基于先进的Parasolid图形语言平台.采用VC+编程和面向对象的数据库

3、来开发的三维CAD软件。便于用户的二次开发，设计过程简单、使用方便。利用SolidWorks强大的曲面造型功能.可以绘制出很逼真的犁体曲面，用于下一步的仿真、运动分析。但犁体曲面设计参数数量多.并且参数取值变动频繁.这就要求软件在设计过程以尺寸驱动进行参数化设计。不同类型的犁体曲面设计方法各不相同.主要设计方法有：在试修法的基础上测绘获得犁体曲面，这种方法主要用于改进已有的犁体曲面；用几何作图法和数学分析法设计犁体曲面。这种方法主要用来设计新的犁体曲面。本文涉及的是几何作图法。犁体曲面的作图法根据成型原理的不同而不同.常见的作图法有水平直元线法、倾斜直元线法和曲元线法。1、水平直元线犁体曲面的

4、形成原理犁体曲面可以看作是由直线或曲线在空间按照一定规律运动而成。这些构成曲面的直线或曲线。称为元线。元线在空间的运动，可由直线、曲线或平面来控制。这些控制元线运动规律的几何要素称为导线或导面（在几何学上又称为准线或准面）。目前国内外的铧式犁产品中以用水平直元线或倾斜直元线所形成的犁体曲面为最多。由水平直元线构成的扭柱型曲面，其形成原理如图1所示。直元线在运动过程中始终保持水平即以沟底平面作为导向面，同时直元线又始终与一条平面曲线（导曲线）相接触。导曲线位于与铧刃线相垂直的平面内。此外，元线在空间的位置还取决于它同沟墙平面的夹角的变化规律。由此可见，当导曲线的参数和元线角的变化规律确定之后水平

5、元线的运动即可唯一确定一个曲面。这种设计方法是在大量的实践的基础上形成的，在生产中得到了广泛的应用。这种方法的优点是设计参数较容易控制可以通过有规律地改变参数，得到不同的犁体曲面。百度文库-好好学习，天天向上百度文库-好好学习，天天向上百度文库-好好学习，天天向上 #- 基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计发布：2009-2-118:46:45来源:模具网编辑：佚名2水平直元线犁体曲面原始零件的绘制根据前面所介绍的SolidWorks的产品参数化设计的思想.下面以BTU35型号的犁体曲面的数据为初始数据。根据直元线法形成原理绘制犁体曲面。在SolidWorks中新建一个零件,

6、命名为犁体曲面。步骤如下：21建立基准面首先将右视面改名为胫刃线面,点击草图绘制,选择中心线,通过原点作出三条中心线,退出草图绘制。选择胫刃线面和其中一条基准轴,再选择生成基准面,在属性管理器中,选择角度,输入90。确定,得到一个新的基准面,命名为胫刃线面因为铧刃线与胫刃线面的夹角为00（BTU35的00等于42）,导曲线面与胫刃线面的夹角为（90-00）。同理在生成基准面的属性管理器的角度中输入48。得到一个新的基准面,命名为导曲线面。在方程式中添加TDI导曲线面=90-元线/48deg。可知48。只是一个从动尺寸。对于犁体来说，设00至0min之间的元线角为直线规律，根据经验值我们假设犁铧

7、高度为75mm.把这一部分分为三个间隔（即在犁面上分成三个水平元线）。选择铧刃线面,选择生成基准面,在其属性管理器中的距离中输入25.得到一个新的基准面，命名为直元线面1；重复上述步骤，输入50，75，分别得到新的基准面，命名为直元线面2、直元线面3。在方程式中添加：2D1直元线面1=75/3/25mm3DI直元线面2=75*2/3/50mm驱动方程。4D1直元线面3=75/75mm在0min至Omax之间的总距为:导曲线高-7.5=36-7.5=28.5cm。采用水平元线间距为5cm.选择直元线面3。选择生成基准面，在距离中分别输入50，100，150，200，250，285。将新基准面分别

8、命名为直元线面4等。在方程式中添加:5D1直元线面4=50/50mm6D1直元线面5=2*D1./100mm7DI直元线面6=3*D1./150mm8Dl直元线面7=4*D1./200mm9D1直元线面8=5*D1./250mm驱动方程。到此为止，所有的基准面全部确定。百度文库-好好学习，天天向上百度文库-好好学习，天天向上- - 22导曲线的绘制导曲线是由一段直线和一段抛物线构成。选择导曲线面选择草图绘制。先绘制一段直线和一段抛物线，然后选择添加几何关系，在其属性管理器中，选择该段直线和抛物线，添加相切关系；选择尺寸标注。添加如图所示的尺寸约束可以确定导曲线；在方程式中添加：10DI直元线面

9、9=导曲线高/285mm驱动方程。即可得到导曲线，如图2所示。1直元线面上的元壤雷度直元钱面高盛（mm02S5075元绒痢如424L334C.6740I15E752252753334L5743.9345.4446.2946.7S基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计发布：2009-2-118:46:45来源:模具网编辑：佚名3常用型号水平直元线犁体曲面数据配置为了方便用户的使用，将一些常用型号的犁体曲面数据直接保存在SolidWorks的配置中，在用户选择某一型号时，可以直接调用，大大地减少了程序数据的录入，同时提高了运行速度，能够较快地得到零件这种方法适用于参数较多的复杂零件

10、。图6所得到的犁体曲面是按照BTU35型号的立体参数所绘制的.为了得到相似形状的不同型号的犁体曲面，可采用系列零件表存放犁体的各个驱动参数不同的参数值将会得到不同型号的犁体曲面，在使用时只需要在配置管理器中打开所需要的配置。重新建模即可。具体方法如下：在特征管理器设计树中，右键单击注解文件夹，选择显示特征尺寸，特征定义的一部分尺寸变为蓝色，将零件中的每一个驱动尺寸和特征尺寸重新命名，使之一目了然，便于查找对应。选择插入”菜单中的系列零件表”，新建一个Excel工作表，这时一个Excel工作表出现在零件文件窗口中.Excel工具栏取代了SolidWorks的工具栏，在默认情况下，第三行(A3)命

11、名为第一实例列.标题单元格的(B2)是激活的。双击某一驱动尺寸数值，尺寸名称自动插入单元格(B2)，尺寸之自动插入单元格(B3),相邻的列标题单元格C2自动激活，重复这一操作，将所有的驱动尺寸及特征尺寸全部添加在表格中。对应着同一参数，输入BT30和BT35的不同的数值，完成以后.点击表格以外的任一地点，就可以退出系列零件表。所建系列零件表如图7所示。这时在配置管理器中就添加了BT30和BT35两种配置。使用时只需要先选择所需型号的配置，再建模即可。为了方便用户的使用，我们将常用型号的犁体曲面的数值通过方程式、系列表等封装在配置中，在需要选取常用型号的犁体曲面时，只需通过组合框中的型号提取所对

12、应的配置即可。4水平直元线犁体曲面参数化流程在前面创建了水平直元线犁体曲面模型的基础上需要编写程序实现水平直元线犁体曲面的参数化驱动程序。首先在SolidWorksAdd-inAppWizard创建一个工程OpenDoc.选择除OverloadWNDPROCofModelView外所有的复选框。在OpenDocPage.h中定义所需要的组合框、数字框等，在OpenDocPage.cpp中，对COpenDocPage的构造函数COpenDocPage添加初始化代码.在COpenDocPage的析构函数COpenDocPage中添加要释放的各种对话框。在Layout函数中添加各个对话框及描述.以犁体曲面为例。在组合框中选项的个数是通过常用犁体曲面型号的个数确定的，数字框的个数是通过犁体曲面的驱动尺寸的个数确定，程序流程图如图8所示。本文利用水平直元线法犁体曲面的形成原理，二次开发