基于UG的高精度棱體成形車刀的CAD系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、棱體成形車刀是廣泛應(yīng)用于各種車床及自動(dòng)線加工的專用刀具，可用于加工各種回轉(zhuǎn)的成形表面。傳統(tǒng)的圖解法和計(jì)算法，設(shè)計(jì)精度和效率低，近年來(lái)出現(xiàn)的一些采取交互設(shè)計(jì)的成形車刀CAD 設(shè)計(jì)系統(tǒng)，也是以直線或圓弧近似地代替曲線設(shè)計(jì)廓形，存在一定的廓形誤差，且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)參數(shù)化?；诖?，作者開(kāi)發(fā)出了基于UG 的高精度棱體成形車刀參數(shù)化CAD 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了棱體成形車刀的廓形“零誤差”及參數(shù)化設(shè)計(jì)。 本文對(duì)參數(shù)化與特征建模基本理論、UG 二次開(kāi)發(fā)相關(guān)技

2、術(shù)以及棱體成形車刀廓形設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了深入研究，在用戶界面設(shè)計(jì)以及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等方面不斷實(shí)踐，建立了基于UG 的棱體成形車刀的模塊化設(shè)計(jì)方案和自動(dòng)設(shè)計(jì)編程程序流程圖。在此基礎(chǔ)上，以Windows 操作系統(tǒng)和UG 軟件為平臺(tái)，綜合運(yùn)用UG/OpenMenuScript 、UG/Open UIStyler 、UG/Open API 和VisualC++6.0 等UG 二次開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)出了此系統(tǒng)。 本文提出了車刀廓形“零誤差”截形理論

3、，徹底消除了雙曲線誤差問(wèn)題；利用基于特征的參數(shù)化造型方法，提出了最小半徑控制點(diǎn)理論，把工件模型、車刀形成的基準(zhǔn)面、燕尾槽截面緊密聯(lián)系成有機(jī)體，實(shí)現(xiàn)了棱體成形車刀設(shè)計(jì)過(guò)程的整體化；使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)成形車刀的切削角度、結(jié)構(gòu)尺寸、附加刀刃的參數(shù)化設(shè)計(jì)；采用導(dǎo)入燕尾槽模型的方法，通過(guò)讀取刀具結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)燕尾槽模型的標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序；編程實(shí)現(xiàn)了工程圖的尺寸標(biāo)注功能，使成形車刀的工程圖對(duì)實(shí)際生產(chǎn)更具有指導(dǎo)性。 該系統(tǒng)界面簡(jiǎn)捷

4、直觀，操作方便，實(shí)現(xiàn)了與UG 系統(tǒng)的無(wú)縫集成，具有良好的人機(jī)交互性、可擴(kuò)充性和可移植性。用戶利用該系統(tǒng)時(shí)，每次只需用新的工件廓形替代原有的工件廓形，選擇工件材料、刀具材料和工件模型，輸入工件材料的機(jī)械性能，點(diǎn)擊按鈕便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)棱體成形車刀的三維參數(shù)化自動(dòng)精確設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)計(jì)效率。生成的刀具二維工程圖文件被數(shù)控線切割軟件調(diào)用，可以編制出刀刃廓形的加工程序代碼供線切割機(jī)床加工。同時(shí)，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)思想和方法不僅適合于棱體成形車刀，還可