根據模塊化設計原理,在功能分析的基礎上劃分了組合機床多軸箱的各級模塊文捶。將三維CAD技術與模塊化技術相結合,以UG(Unigaphics)為軟件開發(fā)平臺,利用其強大的三維造型功能和裝配功能,建立了組合機床多軸箱參數(shù)化三維造型模板庫,同時還建立了存放設計過程中所需數(shù)據的數(shù)據庫辙势。設計人員在系統(tǒng)界面的引導下可完成模塊選擇弦银、模塊組合和設計計算等環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)了計算機輔助組合機床多軸箱三維模塊化設計,提高了設計效率。

一随巴、前言

組合機床多軸箱通常采用一根動力軸帶動多根主軸的工作方式,由于各傳動軸必須在有限的箱體空間內得到適宜的分布位置并避免干涉,且各軸的設計又必須保證其轉速鲜堆、轉向、強度和剛度,因此多軸箱設計難度大殖咨、周期長,往往成為組合機床設計的瓶頸,改變這一局面的措施是采用計算機輔助模塊化設計昌执。模塊化設計是一種標準化、組合化設計,它不是面向某一具體產品,而是面向某一類產品系統(tǒng)以至有相似功能的相鄰產品系統(tǒng),它不必對每種產品施以單獨設計,而是精心設計出多種模塊,用巧妙诈泼、靈活而多變的方式組合出多樣化的產品懂拾。為此,我們開發(fā)了支持模塊化設計的組合機床CAD系統(tǒng),將CAD技術和模塊化設計方法用于組合機床多軸箱的設計,不僅可以縮短多軸箱的設計和制造周期,降低成本,而且有助于保證多軸箱的質量,增強企業(yè)的競爭能力。

二、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與模塊劃分

目前國內機械產品的研發(fā)正逐步由以AutoCAD為代表的二維繪圖軟件轉向以UG,Pro/E,SolidWorks為代表的三維設計軟件岖赋。組合機床多軸箱三維CAD系統(tǒng)選擇三維設計軟件Unigaphics(簡稱UG)為軟件開發(fā)平臺,采用了UG/OPENAPI接口,Visualstudio檬果。net編譯環(huán)境,Windows2000/XP操作系統(tǒng),利用UG快速、靈活唐断、方便的三維參數(shù)化造型功能,保證系統(tǒng)順利進行設計选脊。

模塊是產品、自然物或其混合物中,具有特定功能的基本單元,它具有標準化脸甘、系列化恳啥、互換性等特點。模塊化設計是在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能斤程、不同規(guī)格的產品進行功能分析的基礎上,劃分并設計出一系列功能模塊,通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品,以滿足市場的需求角寸。在進行多軸箱模塊化設計時,首先要把多軸箱劃分成若干模塊,由于多軸箱的具體結構取決于被加工零件的具體要求,如孔的數(shù)量、形狀忿墅、分布位置以及被加工零件的數(shù)量等,因此它不屬于通用件。但通過對多軸箱的組成零件進行分類,可以實現(xiàn)多軸箱零件的通用化,例如,多軸箱的箱體和前后蓋是按輪廓尺寸和外形分類的棍潜；主軸按照用途分類,分為鉆孔類恭吊、鏜孔類、攻絲類等针如；齒輪則按照模數(shù)仓判、齒數(shù)和孔徑分類等,利用這些通用化的零件可以配置成各種不同結構形式的多軸箱。

多軸箱的設計首先要采用基于裝配的特征建模法建立多軸箱的裝配模型,然后在這個模型中對零部件展開設計,多軸箱的設計主要包括多軸箱體的設計和傳動系統(tǒng)的設計,而傳動系統(tǒng)是由若干主軸艇泡、傳動軸和齒輪組成的蜘体。根據多軸箱的裝配層次,將多軸箱設計模塊分為3個子模塊,如圖1所示。多軸箱設計模塊在多軸箱總體裝配模型的平臺上,通過交互界面接受用戶輸入的設計數(shù)據广狂。

圖1多軸箱設計模塊

三逮百、多軸箱主要模塊設計

1、多軸箱體設計模塊

多軸箱的通用箱體分為箱體镀翁、前氯北、后、側蓋,多軸箱基本尺寸系列標準規(guī)定,名義尺寸用相應滑臺的滑鞍寬度表示,多軸箱體寬度和高度是根據配套滑臺的規(guī)格按規(guī)定的系列尺寸選擇,其結合面上聯(lián)接螺孔卸悼、定位銷及其位置與動力箱聯(lián)系尺寸相適應蹦漠。

多軸箱設計模塊包括多軸箱參數(shù)化模型,保存多軸箱全部參數(shù)的數(shù)據庫以及主控程序。

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