【正文】 維造型、參 數(shù)確定、參數(shù)關(guān)系式的確定和程序 的編寫 ,從而實(shí)現(xiàn)了利用參數(shù)驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪的三維建模。這大大縮短了蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì) 周期 ,降低了生產(chǎn)成本 ,對(duì)蝸桿減速器的發(fā)展具有重要的意義。 . /的二次開發(fā) /系統(tǒng)采用參數(shù)化設(shè)計(jì)原理 ,以模型的尺寸數(shù)值作為設(shè)計(jì)參數(shù) ,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì) 模型時(shí)只要抓住模型的典型特征進(jìn)行造型 ,可以暫時(shí)不考慮一些繁瑣的設(shè)計(jì)限制條件。 初步完成模型的造型設(shè)計(jì)后 ,再指定需要修改的設(shè)計(jì)參數(shù)和添加適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)約束達(dá)到規(guī) 范模型形狀的要求。系統(tǒng)按照“尺寸驅(qū)動(dòng)”方式自動(dòng)修改模型的尺寸數(shù)值 ,從而再生模 型。它擺脫了傳統(tǒng)的線創(chuàng) 建和面創(chuàng)建模式 ,采用 實(shí)體架構(gòu)模型 ,不但能直觀的體現(xiàn) 產(chǎn)品的實(shí)體造型外 ,還可以描述形體的表面積、曲面區(qū)域、重心、密度、體積、質(zhì)量、 和慣性矩等物理量 ,以及多個(gè)形體之間的拓?fù)湫畔?,可以檢查裝配部件中多個(gè)形體之間 的間隙、公差和干涉等情況 ,方便用戶更加真實(shí)地了解產(chǎn)品的特性 ,同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 品的和功能。 /軟件平臺(tái)為用戶提供了多種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的二次開發(fā)工具 ,常用的有 /、 、用戶自定義特征、和 /等。本文主要用 族表 /實(shí)現(xiàn)對(duì)蝸桿蝸輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 /是 /的一個(gè)模塊 ,它是通過設(shè)定模型創(chuàng)建過程中各部分尺寸的參數(shù) 關(guān)系 ,通 過關(guān)系式的形式表達(dá)出來 ,然后添加到程序關(guān)系中 ,保存后用戶就可以通過更第 頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 改零件參數(shù) ,從而實(shí)現(xiàn)模型飛再生。使用 /倉(cāng)建實(shí)體模型的參數(shù)化過程如下【】 : 將模型拆分并找出各個(gè)部分特征尺寸 按照模型本身所具有的功能和建模特點(diǎn) ,將模型進(jìn)行拆分 ,并找出這些可以反映建 模的幾何拓?fù)潢P(guān)系 ,以及在創(chuàng)建這幾個(gè)部分的實(shí)體模型時(shí)所輸入的基本特征尺寸。 實(shí)體模型的創(chuàng)建 零件特征主要通過幾何約束關(guān)系如平行、相交、垂直等和一些參數(shù)關(guān)系如關(guān) 系式相互約束。因此 ,在模型的創(chuàng)建時(shí) ,必須考慮這些約束關(guān)系。這樣 ,在輸入?yún)?shù) 后就可以自動(dòng)生成模型。 定義特征參數(shù) 定義特征參數(shù) ,找出兩種各個(gè)參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。包括內(nèi)部標(biāo)識(shí)尺寸與外部模型 數(shù)值間的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系 ,以及內(nèi)部標(biāo)識(shí)尺寸與將要命名的外部參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 輸入特征參數(shù) 在和 之間輸入已定義好的特征參數(shù) ,并在和 之間輸入零件各個(gè)部分尺寸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ,以及同一零件的相互約束關(guān) 系。 修改特征參數(shù) 當(dāng)模型參數(shù)需要修改時(shí) ,我們可以用以下兩種方法來修改參數(shù) : 自模型。單擊再生后 ,根據(jù)提示數(shù)據(jù)輸入 ,輸入相應(yīng)數(shù)值 ,完成修改。 白文件。先將所有需要修改的參數(shù)存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)文件 ,再 通過讀入文件的方式 進(jìn)行修改。 在數(shù)據(jù)量小的時(shí)候 ,選擇第一種方法更為方便 ,而在數(shù)據(jù)量較大時(shí)選擇第二種方法 效率更高。 .蝸桿蝸輪的參數(shù)設(shè)計(jì) 參數(shù)設(shè)計(jì)是通過改變已有模型的相關(guān)尺寸 ,賦予不同的參數(shù)值來重新驅(qū)動(dòng)新模型的 生成。其中參數(shù)關(guān)系式是驅(qū)動(dòng)模型生成的關(guān)鍵 ,它記錄著設(shè)計(jì)模型各部分之間的相互連 接關(guān)系。然后通過程序設(shè)置參數(shù) ,將關(guān)系式通過程序驅(qū)動(dòng) ,從而控制模型的生成。對(duì)蝸 桿傳動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì) ,主要包括模型創(chuàng)建、參數(shù)選擇、參數(shù)關(guān)系式的確定和程序的編寫 , 其設(shè)計(jì)總體框架如圖 .所示。第頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 圖 .蝸桿傳動(dòng)參數(shù)化設(shè)計(jì)框架 ..蝸桿的參數(shù)化設(shè)計(jì) 、零件分析 蝸桿由輪齒、蝸桿主體特征等基本結(jié)構(gòu)特征組成。本文將模擬蝸桿的加工過程來實(shí) 現(xiàn)蝸桿三維模型的建立。其加工過程的軌跡如圖 ,分析車刀前角中點(diǎn)設(shè)為點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng) ,經(jīng)過時(shí)間后 ,運(yùn)動(dòng)到 ,點(diǎn)。 久 蒸 毯≧蓋 ,/ 『 ,廠 . 廠 . 舢 . 即在加工過程中 ,車刀的加工路線為空間螺旋線。將軌跡方程 .轉(zhuǎn)換成 /中 相應(yīng)的方程表達(dá)式 ,選擇“插入基準(zhǔn)曲線”菜單項(xiàng)中的“從方程”命令完成此螺旋線的 繪制。第頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 螺旋線是蝸桿掃描混合特征的掃描軌跡 ,所 以它決定了蝸桿的旋向。不同的螺旋線 方程對(duì)應(yīng)著蝸桿不同的旋向 ,/中螺旋線的方程及對(duì)應(yīng)的旋向如下 : 左旋螺旋線方程 :/。 。 一 右旋螺旋線方程 :/。 。 所得螺旋線掃描軌跡如圖 .所示。 震 霪豢 蓬 。鷚鋈 鬟鬻 一≦ / 圖蝸桿螺旋線掃描軌跡曲線 、參數(shù)輸入 蝸桿的主要基本參數(shù)包括 :基圓柱螺旋角、螺旋角、法向壓 、端面壓力角 、模數(shù)、分度圓直徑、蝸桿頭 力角 數(shù)、蝸輪齒數(shù)、等。在“參數(shù)”菜單項(xiàng)中依次添加這些蝸桿設(shè)計(jì)參數(shù) ,總共 個(gè) ,如圖所示。第頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 查找范圍 葷薛 ??】囡亙照亙垂邐 過濾依冕壘墅妻簍’碳 :麗■■函●■百 ?■ ?■疆■■ ?疆『二■疆面百■■ 霉熬程棗 囊 口完全 霉熬 .。 ” 程牟 口奄≥全 薹 : 宴數(shù)程序 口甚滓全 曩 二 黔程蓐 口龜 ?苦全 薹 : 。數(shù)弼尸定義懿 口 amp。薩全 拳 口 .胡 霉熬 。 皂燮定 芳轟 ∞ .蔽 。熬 . 用戶蔗殳拍 口嘎碰 萋 好 霉塾用戶定義的 口自奔全 一 霉勢(shì)口篙滓全 嗣尸定義的 , 霎?dāng)?shù) 用戶 :窀奠喲 口各牟全 譬№ . 善熬 呈序 口百 amp。一全 口 買婺 ∞ 鍍毫 菱薈 《 專 ,‘薹量蘭蘭蘭受毫蘭耋 。未纛翼薹薹逮薹量簍 薹薹囊至主妻薹二委零墓薹薹芎 善一 ,■■■‘ ??！?????’’’’’’?！啊??！??‘’’’’’’’。“‘’ ?‘’’’’’””’ ??“ ??。’。 ?~?一‘ ??。 ,■■■■ ??一 卜垂二二二二二二】霧重垂口圃的 夏歪星至夏匠 圖“參數(shù)”對(duì)話框 、蝸桿模型的創(chuàng)建【 蝸桿模型的創(chuàng)建主要包括 :基礎(chǔ)特征的創(chuàng)建、蝸桿漸開線的創(chuàng)建、掃描混合特征的 創(chuàng)建和復(fù)制陣列特征的創(chuàng)建等。其主要?jiǎng)?chuàng)建過程如下 : 創(chuàng)建蝸桿掃描軌跡線 繪制模型之前首先需要進(jìn)行模型基準(zhǔn)的創(chuàng)建 ,其中包括基準(zhǔn)平面、兩個(gè)基準(zhǔn) 軸和以及基準(zhǔn)坐標(biāo) 系、。基準(zhǔn)平面是以平面為基準(zhǔn) , 采用平面平移的方法得到的 。基準(zhǔn)軸是過基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)平面的交線 , 基準(zhǔn)軸是過基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)平面的交線 。而坐標(biāo)系的建立是以 基準(zhǔn)平面、和為參照 ,坐標(biāo)系首先是以、和 為參照 ,坐標(biāo)系以為參照 ,然后再通過“定向的方式來確定坐標(biāo)系各軸的方 向而得到的。 建立蝸桿掃描軌跡線。軌跡曲線采用“從方程”方式 ,在坐標(biāo)類型中選擇“柱坐標(biāo)” , 然后在彈出的記事本點(diǎn)劃線下方輸入生成螺旋線的方程 ,最后得到如圖 .所示的蝸桿 掃描曲線。第頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 圖 .蝸桿掃描軌跡線 創(chuàng)建蝸桿基本圓 及蝸輪漸開線 在坐標(biāo)系內(nèi) ,以為基準(zhǔn)面繪制個(gè)同心圓 ,分別對(duì)應(yīng)其分度圓、齒頂 圓、基圓和齒根圓。再保持參考坐標(biāo)系不變 ,選擇“從方程”方式 ,在設(shè)置坐標(biāo)類 型中選擇“笛卡爾”在彈出的記事本點(diǎn)劃線下方輸入曲線的漸開線方程 ,得到蝸輪的漸 開線。然后采用鏡像方式以平面為鏡像平面 ,完成漸開線的鏡像 ,最后得到如 圖 .所示的漸開線鏡像特征。 圖漸開線鏡像特征 創(chuàng)建另一側(cè)的基本圓和漸開線 采用“復(fù)制”特征操作 ,復(fù)選上一步所創(chuàng)建的兩條漸開線和基本圓為復(fù)制對(duì)象 ,在 隨后的“移動(dòng)特征”中選擇“平移” ,輸入相應(yīng)的平移距離后 ,就得到了如圖 .所示的 復(fù)制特征。第頁 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 圖 .復(fù)制特征 創(chuàng)建蝸桿掃描混合特征 首先在上述過程完成后 ,在平面上拉伸出蝸桿的主體特征。然后選擇“掃 描混合”特征操作 ,以上面創(chuàng)建的螺旋線曲線作為原始掃描軌跡 ,參照漸開線曲線 ,繪 制蝸桿的齒廓曲線。單擊確定后得到蝸桿的掃描混合特征 ,如圖 .所示。最后以 軸 行復(fù)制得到如圖所示的復(fù)制特征。 圖掃描混合特征 圖復(fù)制特征 切出蝸桿主體 采用“旋轉(zhuǎn)”特征 ,以“去除材料”的方式完成蝸桿主體的切出 ,最終得到如圖 . 所示的蝸桿特征。 圖 .蝸桿主體第頁 西南交通大學(xué)碩 士研究生學(xué)位論文 、參數(shù)關(guān)系式的確定 單擊“工具”菜單項(xiàng) ,選擇“參數(shù)項(xiàng) ,如下圖 .所示 ,在彈出的參數(shù)對(duì)話框中 將下列參數(shù)關(guān)系式添加進(jìn)去 ,完后保存并退出 ,如圖 ?所示。 善曙 弗受 一曲啦標(biāo)忱 讎耥 ,曲啦壽赦“ 霜蛆凹Ⅱ鋤計(jì) 曹擔(dān)甜 ?加肝一 ,毋目∞瑚