小模數(shù)齒輪滾刀AutoCAD系統(tǒng)采用全參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)優(yōu)化及齒背曲線自動(dòng)校核，可顯著提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可靠性；同時(shí)對(duì)表面粗糙度劲吐、形位公差等可直接進(jìn)行插入標(biāo)注，大大減少了工作量针榜，提高了設(shè)計(jì)效率拣九。　　 
　
1 引言

    由于小模數(shù)齒輪滾刀的模數(shù)型局场（m≤1mm）含薄、滾刀尺寸相對(duì)較小且精度要求高，因而其設(shè)計(jì)有別于普通齒輪滾刀的設(shè)計(jì)枕褂，其結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：①小模數(shù)剃前齒輪滾刀由于凸角很小難以加工谓牢，因此需采用小壓力角，以非均勻留剃形式減少磨損栓占；②滾刀采用整體式結(jié)構(gòu)两候，而不是鑲齒或裝配式結(jié)構(gòu)滞泣；③無需鍵槽橡彬；④容屑槽采用直槽型式媳阴。

    采用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)小模數(shù)齒輪滾刀時(shí)計(jì)算量和繪圖量大，其中還有許多繁瑣的重復(fù)性工作橄霉。而將以O(shè)bjectARX的應(yīng)用工具為載體窃爷、用VC++編寫對(duì)話框以及使用數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)開發(fā)的 AutoCAD 系統(tǒng)用于小模數(shù)齒輪滾刀的設(shè)計(jì)，可大大簡化小模數(shù)齒輪滾刀的設(shè)計(jì)計(jì)算姓蜂，并可自動(dòng)校核鏟背曲線按厘。

2 參數(shù)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

    AutoCAD 是一種開放體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序，用戶可以利用它進(jìn)行定制和編程钱慢，是參數(shù)化設(shè)計(jì)常用的開發(fā)平臺(tái)逮京，其主要的開發(fā)系統(tǒng)有AutoLISP、ADS及 ObjectARX等束莫。AutoLISP是CAD早期版本的編程語言懒棉，是一種解釋性編程語言，不必編譯览绿，通俗易懂策严，但缺點(diǎn)是運(yùn)行速度慢；由C 語言和提供給開發(fā)者用來創(chuàng)建應(yīng)用程序的C程序庫組成的ADS（AutoCAD Development System）隨著AutoCAD R11被我們所認(rèn)知饿敲，現(xiàn)已以ADSRX 的形式被集成到ARX中妻导。ObjectARX應(yīng)用程序是一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫（DLL），其運(yùn)行速度快怀各，能共享AutoCAD的地址空間并可直接調(diào)用 AutoCAD的函數(shù)央垢，同時(shí)能提供一個(gè)面向?qū)ο蟮腃++應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口，是AutoCAD推出的新一代二次開發(fā)工具士挽。因此眠荒，本系統(tǒng)程序采用ARX應(yīng)用程序進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，其程序結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：
利用ARX 開發(fā)工具持乌，可方便地使用MFC 開發(fā)ObjectARX 應(yīng)用程序薄称；提供了AutoCAD內(nèi)部實(shí)體和其他對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使應(yīng)用程序和AutoCAD完全結(jié)合在一起硫搏。

    ObjectARX環(huán)境提供了一組類丐忠，使開發(fā)者能夠創(chuàng)建基于MFC的用戶界面，其外觀和內(nèi)建與AutoCAD的用戶界面完全相同涝调，因此具有良好的人機(jī)對(duì)話功能坦推。

3 滾刀外徑參數(shù)優(yōu)化及鏟磨可能性校核

滾刀外徑參數(shù)優(yōu)化

通常，滾刀外徑可按式（1）計(jì)算臭器。 Ded=S02 sinafn/（4?cos2bf） （1）

式中：?——被切齒輪齒面波度（?m）

S0——工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)滾刀沿工件軸向的進(jìn)給量（mm/n）

afn——滾刀分度圓法向齒形角

bf——被切齒輪分度圓上的螺旋角

    由式（1）可得被切齒輪齒面波度與滾刀外徑的關(guān)系曲線擅揖。

    隨著滾刀外徑的增大，被切齒輪沿齒向表面的波度將逐漸減小毙玻。故對(duì)精度要求高的齒輪豌蟋，應(yīng)選外徑較大的滾刀廊散。但外徑的增大應(yīng)有度，不宜過大：一方面梧疲，在加工小模數(shù)齒輪時(shí)允睹，軸向進(jìn)給量一般不大于0.5mm/r，過分增大滾刀外徑對(duì)減少齒面波度無顯著效果幌氮；另一方面缭受，當(dāng)滾刀外徑大于50mm時(shí)，外徑對(duì)波度的影響已經(jīng)很小该互。因而外徑取值宜控制在25～63mmm 之間米者。

外徑初始化程序如下：

void InitGunDao { ……

（if m fmodule > 0 && m fmodule <= 0.15）m_uouterdia = 25；

else （if m fmodule > 0.15 && m fmodule <= 0.4）m_uouterdia = 32宇智；

else （if m fmodule > 0.4 && m fmodule <= 0.6）m_uouterdia= 40塘雳；

else （if m fmodule > 0.6 && m fmodule <= 0.8）m_uouterdia= 50；

else（m fmodule > 0.8 && m fmodule <= 1.0）m_uouterdia= 63普筹；

……}

鏟磨可能性校核

    用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)滾刀時(shí)败明，通常采用人工作圖法對(duì)于滾刀鏟磨可能性進(jìn)行判別，其準(zhǔn)確性無法保證沉沾，常導(dǎo)致鏟磨滾刀輪齒齒背時(shí)讼狗，砂輪和下一個(gè)齒發(fā)生干涉。因此在小模數(shù)齒輪滾刀CAD 系統(tǒng)中需要編制自動(dòng)校核鏟磨可能性的程序革辖，其流程如圖2 所示硝闸。使用時(shí)，通過對(duì)話框交互修改參數(shù)查袄，完成鏟磨校核硼挡，具體程序如下：

void Check { ……

BOOL flag = TRUE；

while（flag） { flag = FALSE

for（len = 4/7*len1仓泣；len<= 6/7*len1版绢；len + = 1/14*len1） / / 確定鏟背曲線與砂輪的交點(diǎn)
{

…… . / / 作圖以準(zhǔn)備校核

（if dist1>dist2）break；} / / 有干涉嗎苏涧？若無干涉玄冬，跳出循環(huán)

（if dist1 <= dist2）{

CanShuDlg. Domode（l）； / / 對(duì)話框交互修改鏟背量K训木、外徑Ded

flag = TRUE颜懊；}} ……}

4 小模數(shù)齒輪滾刀CAD程序結(jié)構(gòu)分析

    滾刀CAD系統(tǒng)由刀具圖紙標(biāo)題欄參數(shù)輸入、刀具選擇风皿、被切齒輪參數(shù)輸入河爹、刀具參數(shù)輸入等模塊組成。通過面向?qū)ο蟮姆治龇椒▽?duì)滾刀CAD系統(tǒng)進(jìn)行分析桐款，建立如圖3 所示的信息模型咸这。在此基礎(chǔ)上夷恍，再采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言對(duì)對(duì)象和對(duì)象間的關(guān)系進(jìn)行分析。

    為便于拓展齒輪刀具設(shè)計(jì)的通用性炊苫，通過歸納裁厅，將齒輪刀具的共性作為基類冰沙。此基類依附于各具體齒輪刀具侨艾，不必有具體實(shí)體，故可設(shè)為抽象類拓挥。其部分屬性如下所示：

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