AutoCAD2004环境蜗轮滚刀的计算机辅助设计

1、AutooCADD20004环境境蜗轮滚滚刀的计计算机辅辅助设计计蒋进科劳劳奇成西安工业业大学 机电学学院 西西安71100332；摘要:本文以以Vissuall C+6.0为开开发环境境，进行行编程计计算完成成了蜗轮轮滚刀的的参数化化设计, 以AuttoCAAD20004绘绘图软件件提供的的Autto LLispp语言完完成了蜗蜗轮滚刀刀工程图图的自动动绘制,实现蜗蜗轮滚刀刀的计算算机辅助助设计。关键词:AuttoCAAD,蜗轮滚滚刀,计算机机辅助设设计中图分类类号：TTG7008CAD of thee Woorm GeaarHoob BBaseedonnAuttoCAAD20004Jian

2、ngjiinkeeLaoqiicheengSchoool of Mecchannicss annd EElecctrooniccs EEngiineeerinng，XXian Tecchnoologgicaal UUnivverssityy，Xiian 71000322，ChhinaaAbsttracct:BBaseedonn thhe pplattforrm oof tthe Vc+6.0 aand thee drrawiing sofftwaare AuttoCAAD20004， pparaametteriizattionn deesiggn iis rreallizeed bby ppr

3、oggrammminng iin VVc+6.00,andd thhe hhob worrkinng ddrawwingg iss acchieevedd byy AuutoLLispp inncluudedd inn AuutoCCAD22004，SSo tthe commputter aidded dessignn (CCAD) off thhe ZZK WWormm Geear hobb iss reealiizedd.Keywwordds:AuttoCAAD WWormm Geear Coompuuterr Aiidedd Deesiggn1引言当今社会会是科学学技术高高速发展展的社会

4、会,特别别是近几几年,计计算机电电子技术术取得了了巨大进进步给传传统的机机械制造造行业带带来了巨巨大的影影响。在在产品的的研发过过程中设设计工作作愈来愈愈复杂,使得传传统的设设计方法法已不适适应现代代化的需需要,蜗轮滚滚刀作为为一种复复杂刀具具,它是用来来加工蜗蜗轮的专专用刀具具,它的的外观与与齿轮滚滚刀很相相似,在在设计上上也有许许多相同同之处,但是,蜗轮滚滚刀却有有它白己己的特点点：它的基基本蜗杆杆类型和和原始尺尺寸都必必须与原原始蜗杆杆相同,与齿轮轮滚刀相相比它是是一种更更为专用用的刀具具,一种种齿轮滚滚刀可以以加工相相同模数数不同齿齿数的齿齿轮,而而蜗轮滚滚刀只能能加工相相同直径径系数

5、的的蜗轮。采用人人工设计计时,计计算工作作量大,设设计结果果不理想想,往往往需要多多次验算算,而且且周期长长,最后后得到的的不过是是一个可可行结果果,而不不是优化化结果。因此,有必要要在设计计过程中中引人计计算机辅辅助设计计(CAAD)技技术，以以减轻设设计人员员的工作作量,提提高设计计速度与与精度并并优化设设计。使使用时只只需简单单操作即即可获得得较为满满意的设设计结果果。因此此研发蜗蜗轮滚刀刀CADD系统有有很大的经经济和现现实意义义。它是提高高产品设设计质量量、缩短短开发周周期、大大幅度提提高劳动动生产率率的重要要手段;是企业业提高创创新能力力和管理理水平,增强市市场竞争争力和参参与国际

6、际竞争的的必要条条件。2 软件件运行环环境1操作系系统：WWinddowss xpp Seeverr2开发语语言：VVC+6.00 3开发平平台：AAutooCadd200044数据库库 ：Acccesss 200033软件总总体结构构蜗轮滚刀刀CADD软件设设计主要要目的是是为了解解决刀具具设计过过程中繁繁琐的重重复计算算,系统统的结构构如下图图示：蜗轮滚刀CAD系统 设计计算模块参数化绘图模块参数入模块*.TXT文件Access数据库图1 总总体结构构图3.1.1参数数输入模模块主要完成成原始参参数的输输入,利利用目前前流行软软件VCC+66.0了了采用对对话框的的方式进进行人机机界面的的

7、交互,用对话话框输入入,具有有准确,高效,简化用用户的交交互操作作等特点点。 3.1.2设计计计算模模块系统在获获得所需需的设计计条件后后,由该该模块完完成蜗轮轮滚刀的的设计计计算,确确定蜗轮轮滚刀基基本参数数：容屑屑槽数ZZK,铲铲削量KK与K11,容屑屑槽其它它参数,校验刀刀齿强度度和铲磨磨干涉,确定滚滚刀结构构型式齿齿形尺寸寸,滚刀刀其它结结构尺寸寸等通过过建立表表处理函函数对相相关表操操作,搜搜索所需需数据;也需从从自定义义函数库库中调用用有关函函数进行行设计计计算;刀刀齿强度度和铲磨磨干涉校校验则调调用专门门的模块块,采用用计算计计算的方方法做出出判断,并显示示结果,如果刀刀齿强度度

8、不够或或铲磨干干涉,则则会修正正有关参参数,重重新设计计,直到到通过校校验为止止.在该该模块还还要完成成蜗轮法法向齿形形及轴向向齿形点点的求解解，完成成滚刀所所有参数数及法向向齿形和和轴向齿齿形点文文件的保保存其流流程如下下：检验能否做套式开始输入原始参数否是带孔滚刀带柄滚刀计算滚刀几何参数能否做成带轴键向健确定容屑槽数 是 否带端面键滚刀带轴向键滚刀计算滚刀铲背量确定滚刀全部尺寸计算端面参数求解法向和轴向齿形点校验刀齿强度产磨是否干涉否输出结果TXT保存文件 是是计算齿形参数结束计算切削部分的长度图2计算算模块流流程图3.1.3绘图图模块参数化绘绘图根据据设计计计算确定定的结构构型式调调用相

9、应应的画图图程序,计算结结果来自自设计计计算模块块生成的的*.TTXT文文件,在在AuttoLIISP程程序调用用该文件件中的数数据赋给给刀具图图参数变变量,画图程程序需结结合具体体的滚刀刀结构型型式,考考虑图形形中各几几何要素素的图法法,还要要确定需需要标注注的尺寸寸,公差差,形位位公差的的位置,以便一一起画出出。该模模块主要要由主视视图,齿齿形图,端面齿齿型图,轴向法法向齿形形图,齿齿寸标注注子模块块组成,共同完完成绘制制滚刀工工作图的的全部工工作。1主视图图中,对对于不同同的滚刀刀,可能能切削部部分长度度相等,但一般般齿数不不相等所所以,此此模块除除了能正正确绘制制整体连连轴式滚滚刀的柄

10、柄部和带带孔式滚滚刀的轴轴孔及轴轴台的外外径,还还应能按按齿数正正确绘制制出完整整齿和不不完整齿齿,同时时,主视视图中应应在未剖剖部分填填充表示示螺旋方方向的双双点画线线,其方方向反映映滚刀旋旋向,角角度等于于螺旋升升角,该该模块依依次判断断进给方方向,旋旋向,结结构形式式等并进进入不同同的子模模块绘制制相应的的主视结结构图形形,整体体式滚刀刀主视图图由锥柄柄,齿形形段子,轴段各各子程序序组成。2左视图图中,不同的的结构型型式具有有不同的的左视图图,带孔孔式结构构在该模模块绘制制左视图图,而整整体连轴轴式结构构则是绘绘制剖视视图,整整体连轴轴式结构构又可分分为两种种情况,一般ddw2和和dw3

11、3从提高高刀杆刚刚度的角角度出发发取等于于或略小小于daa0-22H,但但不小于于dw11(滚齿齿机支撑撑套直径径),必必要时也也可取大大于daa0-22H因此此,左视视图模块块除可正正确绘制制带孔式式轴向键键和带孔孔式端面面键结构构型式的的左视图图之外,还可正正确绘制制出dww2和ddw3小小于,等等于,和和大于dda0-2H的的三种情情况下的的剖视图图其中,dw22和dww3小于于或等于于da00-2HH时均从从dw22段任意意位置取取剖面图图,而大大于daa0-22H的情情况下因因要标注注容屑槽槽深度HH,故从从dw22段铣出出的容屑屑槽处取取得剖视视图该模模块主要要在端面面子程序序里完

12、成成。这三三种情况况下图所所示: 图3 整整体连轴轴式滚刀刀三种不不同的左左视图3齿形图图模块中中,蜗轮轮滚刀工工作图中中容屑槽槽形式不不同则齿齿形图也也不同,对直容容屑槽滚滚刀要绘绘制轴向向齿形并并标注轴轴向截面面齿形尺尺寸,对对螺旋容容屑槽滚滚刀要绘绘制轴向向齿形,法向齿齿形,并并标注法法向齿形形尺寸和和轴向铲铲背面的的角度,两种情情况下轴轴向齿形形图形式式也不相相同, 齿形图图绘制时时要根据据容屑槽槽形式和和蜗轮模模不同进进入不同同的齿形形绘制子子模块,此模块块在轴向向和法向向子程序序完成,该程序序通过调调用齿形形点文件件将各点点用直线线拟合成成曲线计计算出齿齿厚在通通过镜像像等完成成完

13、整齿齿形绘制制和尺寸寸标注。4在尺寸寸标注模模块中,系统先先要从数数据文件件中正确确读取各各尺寸的的公差,制造公公差值和和各表面面粗糙度度,以进进行正确确标注然然后自动动计算合合适的位位置坐标标,用文文字写出出技术条条件和要要求,技技术条件件中的指指标数值值根据设设计所得得的滚刀刀参数通通过读取取数据文文件而得得到若有有个别尺尺寸位置置不合适适,只要要在环境境下使用用其编辑辑功能稍稍加修改改即可。开始读入滚刀参数文件校验是否做成带柄的是确定刀轴位置是否做成带轴向键 调用画锥柄子程序否是是否径向进给是否径向进给整体式端面子程序 否 是 否否 是整体式各段轴子程序子程序套式带轴向键径向进给主视子程

14、序套式带端面键径向进给主视子程序套式带端面键切向进给主视子程序套式带轴向键切向进给主视子程序是否径向进给是 否否 径向进给整体式滚刀齿形段子程序切向进给整体式滚刀齿形段子程序套式带端面键端面子程序套式带轴向键端面子程序读入法向轴向齿形点文件调用画轴向法向齿形子程序调用标注尺寸子程序结束图4绘图图模块总总体流程程3.1.4数据据库在滚刀CCAD 设计中中,要用用到大量量的表格格与线图图,如滚滚刀外径径偏差,常用的的滚齿机机刀架参参数,莫莫氏锥柄柄和螺孔孔尺寸,蜗轮滚滚刀各表表面粗糙糙度,制制造公差差以及蜗蜗轮滚刀刀制造公公差,检检查项目目等等。将这些些数据内内容以表表的形式式存入AAcceess

15、数数据库,通过+6.00 MFFC的OODBCC类进行行数据库库连接。通过OODBCC类中的的CReecorrdseet 类类选择数数据源中中的表作作为记录录集,实实现对表表中的记记录进行行滚动,读取等等。对于于不同的的数据表表建立从从CReecorrdseet 类类派生的的记录集集，通过过调用该该类的记记录定位位函数完完成对滚滚刀制造造公差等等检索。3.1.5 VVc+和AuutoCCAD数数据的传传输Autoolissp语言言是一种种嵌入AAutooCADD内容的的智能设设计语言言,是对对AuttoCAAD进行行二次开开发的有有力工具具,该语语言在AAutooCADD环境下下运行,可直接接

16、调用AAutooCADD绘图命命令。在在本软件件设计中中,采用用Auttoliisp的的输入输输出(II/O)功能来来实现两两种软件件数据间的的通讯，在Auutollispp的I/O函数数中,RReadd-liine能能够从AASCIII码文文本文件件中读取取数据,每次读读取一行行每一行行作为一一个处理理单元。然后再再由Auutollispp接口程程序调用用,读取取文本文文件(*.TXXT)中中的数据据,进行行参数绘绘图。将将处理过过的全部部滚刀数数据写入入zk.txtt文件程程序如下下：ofsttreaam outtfille(zk.txtt,iios_basse:outt); / ioos

17、_bbasee:aapp outffileedda0enndl;outffileeddf0enndl;outffileedd0enddl; 通过下面面程序进进程调用用程序可可从Vcc+ 界面进进入到AAutooCADD20004的绘绘图屏幕幕STARRTUPPINFFO aacadd;_PROOCESSS_IINFOORMAATIOON pproccinffo;GetSStarrtuppInffo(&acaad);CreaatePProccesss(NUULL,C:PProggrammFillesAuutoCCAD220044aacadd.exxe,NULLL,NNULLL,FAALSEE,N

18、OORMAAL_PPRIOORITTY_CCLASSS|CCREAATE_NEWW_COONSOOLE,NULLL,NNULLL,&aa进入到AAutooCADD20004界面面后通过过Lissp语言言编写读读文件程程序如下下： (settq ff1 (opeen D:Myy Doocummenttscadd18zkk.txxt r)(settq dda0 (attof (reead-linne ff1) ; /滚滚刀外径径(settq ddf0 (attof (reead-linne ff1) ; /滚滚刀低径径(settq dd0 (atoof (reaad-llinee f11) ; /滚滚刀分度度圆直径径 这样将设设计计算算模块得得到的滚滚刀所需需的全部部数据通通过文件件传输到到Lissp语言言编写的的绘图程程序中实实现了参参数化绘绘图。4实例采用本文文作者编编制的程程序以mm=8，ZZ 1=1，dd 1=72，DDs=1150,C1=0.22,Z 2=228,蜗蜗杆精度度等级为为