CN103065019A - 一种齿轮直齿梳齿刀具cad 制图系统应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的齿轮直齿梳齿刀具CAD制图系统应用方法是构建基于UG平台的刀具CAD系统，通过输入直齿梳齿刀的各种三维参数，生成其三维实体模型。对三维参数化技术进行分析与总结,采用参数化技术和UG二次开发技术,实现梳齿刀具三维模型及二维CAD图形的自动生成及尺寸的自动标注。解决梳齿刀具设计过程中计算繁琐、易于出错的问题，达到提高设计精度、缩短产品的设计周期、降低设计成本、避免设计误差的目的。应用于采用展成法加工齿轮的瑞士马格梳齿机专用直齿梳齿刀设计技术。

Description

一种齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法

技术领域

本发明属于齿轮刀具CAD参数化设计技术领域，主要涉及的是一种齿轮直齿梳

齿刀具CAD 制图系统应用方法。应用于采用展成法加工齿轮的瑞士马格梳齿机专用直齿梳齿刀设计技术。

背景技术

传统的齿轮刀具设计，需要综合大量的理论知识，并需查阅很多相关的手册, 设计过程通常使用手工计算，计算繁琐、工作量大且易出错。

目前，国内齿轮刀具多以高速钢刀具为主，普遍采用普通机床加工，在加工效率和加工精度上存在较多问题。国外齿轮刀具的研发趋势是与数控高效机床发展保持同步，刀具的设计、制造普遍采用CAD/CAPP/CAM 技术。

UG是美国UGS(Unigraphics Solutions)公司推出的三维设计软件Unigraphics(简称UG), UG三维设计软件具有强大的造型能力与协同化装配建模功能。是目前最流行的CAD/CAE/CAM软件之一。目前，UG软件已成为国内外企业普遍应用的CAD/CAM/CAE设计、加工工艺流程设计的工具。但UG软件都未提供标企业定制的齿轮刀具设计系统，还有很多的约束和不便之处，也未见有利用UG软件开发专用齿轮刀具CAD 系统的相关报道。

因此，如何利用UG软件开发企业定制的专用齿轮刀具CAD系统，使齿轮刀具的设计简化、易于操作、适用性进一步提高，有利于提高刀具设计的整体水平，成为现代企业提高经济效益，实现高效、优质、低成本生产急需解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，解决梳齿刀具设计过程中计算繁琐、易于出错的问题，达到提高设计精度、缩短产品的设计周期、降低设计成本、避免设计误差的目的。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：构建基于UG平台的刀具CAD系统，通过输入直齿梳齿刀的各种三维参数，生成其三维实体模型。对三维参数化技术进行分析与总结,采用参数化技术和UG二次开发技术,实现梳齿刀具三维模型及二维CAD图形的自动生成及尺寸的自动标注。

本发明采用VC++语言开发出基于瑞士马格梳齿机参数的直齿梳齿刀各种参数的计算软件。

本发明采用UG Open Grip语言编写出基于UG平台的梳齿刀刀具三维实体模型程序，通过接受对话框中各种参数生成梳齿刀三维模型。

本发明采用UG/OPEN UISTYLER设计对话框并接受已算出的梳齿刀齿形的各种参数。

本发明采用UG Open Grip语言编写实现直齿梳齿刀具二维图的自动生成和尺寸的自动标注的程序。

本发明采用UG/Open Grip语言开发生成三维实体的程序，通过接受对话框中各种参数生成梳齿刀三维模型。

本发明采用UG/Open Grip程序程序中编写尺寸标注子程序，在成梳齿刀三维模型的同时，对三维实体进行尺寸标注。

本发明利用UG提供的二次开发工具开发定制的专用齿轮刀具CAD系统,综合生产中的专业经验,根据公司现有的生产条件和工艺设计流程,利用VC++6.0 作为开发工具,配合UG 提供的二次开发工具UG/Open，解决梳齿刀具设计过程中计算繁琐、易于出错的问题，实现基于UG 的直齿梳齿刀具三维CAD参数化设计并生成目前国内企业生产中常用的二维CAD图形且自动标注尺寸。具有以下有益效果：

大大减少了梳齿刀具设计和计算的强度，大大缩短了产品的设计周期，降低了设计成本。传统的手工计算梳齿刀齿形并绘制二维CAD图形需3-4天，设计需要运用14个公式。采用本发明从计算到出用于生产的二维CAD图只需二十分钟左右，；

设计精度可以达到小数点后四位，完全满足生产实际需要。同时可以根据用户要求通过修改程序增加小数点位数，提高了设计精度；

软件针对本公司的瑞士马格梳齿机设计计算软件，创建出用户定制的、专用的UG功能模块,给设计梳齿刀具带来极大的方便,满足企业的个性化的需要；

采用微软公司的VC++6.0作为编写计算程序的工具，使程序在Windows 操作系统下运行更为安全、稳定；

通过VC与UG的接口程序，实现参数的互相传递，兼顾了VC的稳定性和UG强大的建模功能，使程序更加稳定可靠；

生成的梳齿刀三维模型可在UG的CAE模块中进行强度数值模拟分析，较精确地掌握刀具上各点的受力情况，了解刀具内部应力、应变及温度的分布规律，方便找出危险点，提高刀具的使用寿命；

生成的梳齿刀三维模型可在UG的CAM模块中生成数控G代码，方便在数控机床上加工；

在此基础上还可以开发切制齿轮的仿真软件，对形成齿廓的过程进行动态仿真,帮助刀具设计者验证刀具的齿形参数合理与否,减少甚至避免试切,直接降低齿轮的试切、调试费用,缩短试制周期，提高经济效益。

附图说明

图1是本发明直齿梳齿刀齿形计算软件的对话框，图中上半部分为齿轮设计参数，下半部分为刀具齿形计算参数。

图2是本发明在UG菜单上创建的二级级联菜单。

图3是本发明在UG中生成的对话框内输入齿形计算参数。

图4是本发明生成的单齿直齿梳齿刀三维图。

图5是本发明单齿直齿梳齿刀CAD平面图。

图6是本发明生成的双齿直齿梳齿刀三维图。

具体实施方式     

结合附图，通过实施例对本发明进一步详细说明。

本实施例所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，是针对开发技术路线图构建基于UG平台的齿轮直齿梳齿刀具CAD系统,对三维参数化技术进行分析与总结,采用参数化技术和UG二次开发技术,实现直齿梳齿刀具三维模型及二维CAD图形的自动生成。

本实施例是在VC中新建MFC工程框架并对工程命名，在工程资源中设计对话框，运行后效果如图1所示。本设计中在void CCaucDlg::OnButton1(){ }函数中对各种参数进行初始化。然后分别在void CCaucDlg::OnRadio1() { }和void CCaucDlg::OnRadio2() { }中添加C++代码，编写出根据梳齿刀齿形计算公式实现粗加工及精加工齿形的程序。

使用UG/OPEN MenuScript 工具开发定制的二级级联菜单，编写的程序以后缀.men保存，放在startup文件目录下，运行后效果如图2所示。

使用UG/OPEN UISTYLER工具（用户界面编辑器）可用于实现梳齿刀齿形的可视化对话框并进行回调函数设置实现的参数传递。生成UG/OPEN UISTYLER文件和C代码，运行后产生.dlg文件，存放于application文件夹。

改变操作系统环境变量和UG的设置，主要是修改系统变量，令UGII_USER_DIR = 该文件夹的安装路径，设置UG的配置文件custom_dirs.dat 和 ugii_env.dat，使已设计的菜单条能自动在UG工具条中生成，并自动调用已设计好的对话框。

在VC中新建基于UG的二次开发工程框架，同时设置在VC工程中添加与UG关联的ligfun.lib和libugopenint.lib等库文件及UG二次开发所需头文件的目录各种设置，将UG/OPEN UISTYLER生成的C++代码应用于工程中，并在其中添加响应和消息处理和消息传递代码，编译、连接生成.dll文件，将其复制到startup文件夹中。

使用UG/Open Grip语言编写生成直齿梳齿刀三维实体的程序，存放于grip文件夹。过程是当启动已在UG生成的工具条，通过已编译过的.dll文件调用已设计好的对话框，把参数给传递Grip程序。Grip程序通过设置接口（回调函数）接受建模参数（如图3所示）实现直齿梳齿刀三维模型（如图3、图6所示）。

直齿梳齿刀齿数有单齿、双齿、三齿之分，这是由模数m的大小决定的，可使用UG/Open Grip语言分别编写程序实现。

使用UG/Open Grip语言编写尺寸标注子程序，实现尺寸的自动标注。

生成的直齿梳齿刀三维实体模型在UG建模框架内使用视图变化功能，转变为二维图。使用UG建模框架内 文件→导出→DXF/DWG功能分别将二维图输出到AutoCAD中并稍作编辑就可生成常用的二维CAD图（如图5所示）。

在AutoCAD中设置图框，打印出图。

Claims (7)

1.一种齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：构建基于UG平台的刀具CAD系统，通过输入直齿梳齿刀的各种三维参数，生成其三维实体模型，对三维参数化技术进行分析与总结,采用参数化技术和UG二次开发技术,实现梳齿刀具三维模型及二维CAD图形的自动生成及尺寸的自动标注。

2.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：采用VC++语言开发出基于瑞士马格梳齿机参数的直齿梳齿刀各种参数的计算软件。

3.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：采用UG Open Grip语言编写出基于UG平台的梳齿刀刀具三维实体模型程序，通过接受对话框中各种参数生成梳齿刀三维模型。

4.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：采用UG/OPEN UISTYLER设计对话框并接受已算出的梳齿刀齿形的各种参数。

5.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：使用UG Open Grip语言编写实现直齿梳齿刀具二维图的自动生成和尺寸的自动标注的程序。

6.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：采用UG/Open Grip语言开发生成三维实体的程序，通过接受对话框中各种参数生成梳齿刀三维模型。

7.根据权利要求1所述的齿轮直齿梳齿刀具CAD 制图系统应用方法，其特征是：采用UG/Open Grip程序程序中编写尺寸标注子程序，在成梳齿刀三维模型的同时，对三维实体进行尺寸标注。

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