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| 沈陽機床配件基于UG NX研究刀具設(shè)計方法 | | 發(fā)布者：admin 日期：2012/5/29 點擊：349 | | | 沈陽機床配件在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程中，零部件的標(biāo)準化、通用化和系列化是提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效途徑，而基于三維CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計與二維繪圖相比更沈陽機床配件能夠滿足制造信息化的要求。在CAD技術(shù)的發(fā)展過程中，參數(shù)化技術(shù)的出現(xiàn)是一次重要的革命。該技術(shù)以約束造型為核心，允許工程設(shè)計人員以尺寸驅(qū)動的方式實現(xiàn)對設(shè)計結(jié)果的修改，非常適合于結(jié)構(gòu)類似的系列化產(chǎn)品設(shè)計。本文選UG NX為支撐平臺，以公司廠標(biāo)片銑刀為例，研究參數(shù)化設(shè)計的實現(xiàn)途徑和方法。其他刀具的設(shè)計方法與其類似。 數(shù)控機床和加工中心用刀具(簡稱數(shù)控刀具)在國外發(fā)展很快，品種規(guī)格已形成系列。我國對數(shù)控刀具的研究開發(fā)起步較晚，數(shù)控刀具的開發(fā)與生產(chǎn)成為我國工具行業(yè)的薄弱沈陽機床配件環(huán)節(jié)，數(shù)控刀具的落后已成為影響國產(chǎn)和進口數(shù)控機床充分發(fā)揮作用的主要障礙之一。 目前國外設(shè)計數(shù)控刀具的方式基本上是通過直接調(diào)用已有的設(shè)計結(jié)果或經(jīng)過局部修改而形成新的品種或規(guī)格。而國內(nèi)企業(yè)(包括中國第一汽車制造廠)在數(shù)控刀具設(shè)計中則大多在用CAD(多為Au-toCAD)軟件平臺上由設(shè)計人員進行交互式繪圖。由于交互式繪圖很難利用已有的設(shè)計結(jié)果，勞動強度大，設(shè)計效率低，難以滿足實際生產(chǎn)需要。因此，研究開發(fā)先進的數(shù)控刀具CAD/CAM技術(shù)，對于提高數(shù)控刀具設(shè)計、制造的質(zhì)量和效率十分必要。 參數(shù)化技術(shù)以約束造型為核心，允許工程設(shè)計人員以尺寸驅(qū)動的方式實現(xiàn)對設(shè)計結(jié)果的修改，非常適合于結(jié)構(gòu)類似的系列化產(chǎn)品設(shè)計。UG NX是美國EDS公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，具有強大的參數(shù)化設(shè)計功能，沈陽機床配件在設(shè)計和制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以UG NX為支撐平臺，以公司片銑刀為例，研究參數(shù)化設(shè)計的實現(xiàn)途徑和方法。其他數(shù)控刀具的設(shè)計方法與其類似。1 參數(shù)化設(shè)計思想 在使用UG軟件進行產(chǎn)品設(shè)計時，為了充分發(fā)揮軟件的設(shè)計優(yōu)勢，首先應(yīng)當(dāng)認真分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，在大腦中構(gòu)思好產(chǎn)品各個部分之間的關(guān)系，充分了解設(shè)計意圖，然后用UG提供的強大的設(shè)計及編輯工具把設(shè)計意圖反映到產(chǎn)品的設(shè)計中去。因為設(shè)計是一項十分復(fù)雜的腦力活動，一項設(shè)計從任務(wù)的提出到設(shè)計完成從來不會是一帆風(fēng)順的，一項設(shè)計的完成過程就是一個不斷改進、不斷完善的過程，因此，從這個意思上講，設(shè)計的過程就是修改的沈陽機床配件過程，參數(shù)化設(shè)計的目的就是按照產(chǎn)品的設(shè)計意圖能夠進行靈活的修改，所以它的易于修改性是至關(guān)重要的。這也是UG軟件為什么特別強調(diào)它的強大的編輯功能的原因。 UG刀具參數(shù)化設(shè)計思想：將刀具零件模型的構(gòu)造工作劃分為幾何約束、尺寸約束、確定尺寸值和模型生成4個基本任務(wù)。模型生成是一項工作量巨大、瑣碎但是有規(guī)律的工作，可以由計算機基于UG等三維軟件完成；形狀約束、尺寸約束和尺寸值的確定是非規(guī)律性的創(chuàng)造性工作，由設(shè)計者根據(jù)設(shè)計要求設(shè)定，并建立零件特征之間的尺寸關(guān)聯(lián)，用戶修改零件模型時，只需要輸人一組新的特征尺寸值，或是個別尺寸值，改變零件結(jié)構(gòu)，而不需要重新設(shè)計，只需要改變某些特征參數(shù)即可。 片銑刀的產(chǎn)品模型中應(yīng)包括刀片、刀桿、夾緊裝置等，在設(shè)計過程中，刀具零部件均以幾何形狀的形式來描述。構(gòu)成片銑刀每一部分的幾何體都由結(jié)構(gòu)約束、圖素集和參數(shù)集組成。圖素集為構(gòu)成幾何體的基本幾何元素，如點、線段、圓弧、多邊形等。為提高軟件的運行效率，多采用封閉多邊形來定義幾何體，以減少圖素的數(shù)量。結(jié)構(gòu)約束用于限定幾何體的結(jié)構(gòu)，如兩圓的同心、相鄰邊互相垂直或平行；參數(shù)集用于確定幾何體的大小，如直線的長度、圓(弧)的半徑等。并通過各參數(shù)集之間的相同參數(shù)來表達各幾何體之沈陽機床配件間的位置關(guān)系。2 三維參數(shù)化建模的實現(xiàn)方法 下面通過公司廠標(biāo)刀具CRB153-2001片銑刀三維模型的創(chuàng)建實例來說明參數(shù)化建模方法。2.1 分析零件模型設(shè)定特征參數(shù) 片銑刀主要尺寸特征有R，Z，B，d，R1，a，F(xiàn)，v，t，可將這9個尺寸作為主要參數(shù)驅(qū)動片銑刀模型。片銑刀的模型可通過拉伸、陣列、旋轉(zhuǎn)等建模方式得到，在建模時應(yīng)特別注意各特征參數(shù)以及它們的關(guān)系。
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