引言

　　為適應(yīng)現(xiàn)代加工技術(shù)的不斷發(fā)展享处，可轉(zhuǎn)位刀具在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用日益廣泛甥郑，對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求也越來越高∶粱ィ現(xiàn)代可轉(zhuǎn)位刀具不僅應(yīng)能滿足高速切削嘱丢、干式切削薪介、激光輔助切削等先進(jìn)切削技術(shù)的需要沉御，而且對(duì)產(chǎn)品功能的多樣化、結(jié)構(gòu)的合理化依筝、外觀造型的美觀等方面也提出了更高要求芋甸。為提高企業(yè)的研發(fā)技術(shù)水平，加快刀具產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度剪莲，增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力谬咽，我公司引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)，并將其應(yīng)用于可轉(zhuǎn)位刀具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造众新。

　　目前麸癌，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)用較多的機(jī)械CAD軟件主要有國(guó)外開發(fā)的UG-II、Pro/E弄袜、Solidwork性躬、I-DEAS等幾種，有的CAD軟件經(jīng)過企業(yè)的二次開發(fā)（如安裝漢字輸入字庫(kù)等）女溺，其適用性進(jìn)一步提高俱挨。我公司從美國(guó)SDRC公司引進(jìn)的以SUN工作站（Work Station）為工作平臺(tái)的I-DEAS Master Series VI-I 是集三維實(shí)體造型（3D Solid Modeling）、平面繪圖（Drafting）敛竭、數(shù)控加工（GNC）三大模塊于一體漓拾、較完整的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的實(shí)體造型與編程功能戒祠。我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中骇两，充分利用I-DEAS 軟件系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程分析優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于我公司生產(chǎn)的用于加工大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的可轉(zhuǎn)位槽銑刀的CAD設(shè)計(jì)姜盈。本文重點(diǎn)介紹I-DEAS軟件在刀具三維實(shí)體造型低千、刀片與刀體的組裝、將實(shí)體造型轉(zhuǎn)換為二維零件圖等方面的應(yīng)用要點(diǎn)馏颂。

　　2 I-DEAS軟件在可轉(zhuǎn)位槽銑刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　可轉(zhuǎn)位槽銑刀的結(jié)構(gòu)分析　　

　　可轉(zhuǎn)位槽銑刀屬三面刃粗銑刀示血，刀體左、右部分均分布有刀片饱亮，刀片與刀體之間通過螺釘聯(lián)接和緊固矾芙。為保證加工時(shí)有足夠的排屑空間，應(yīng)開有較大的排屑槽近上。為保證銑刀具有良好的切削性能剔宪，刀片與刀體之間應(yīng)定位精確，并保證在加工過程中不發(fā)生干涉壹无。由于可轉(zhuǎn)位槽銑刀的對(duì)刀槽粱储、排屑槽、螺釘孔是在加工中心上加工完成，因此其設(shè)計(jì)過程具有一定難度庭训。應(yīng)用I-DEAS軟件的Solid Modeling模塊可較方便地解決這一設(shè)計(jì)難題磺伍。

　　設(shè)計(jì)步驟

　　通過在工作站上應(yīng)用I-DEAS軟件對(duì)可轉(zhuǎn)位槽銑刀進(jìn)行刀體、刀片恰日、螺釘?shù)仍膶?shí)體造型設(shè)計(jì)或缘、刀體、刀片和螺釘?shù)难b配設(shè)計(jì)姐淫、排屑槽設(shè)計(jì)等般迈，并實(shí)現(xiàn)由三維實(shí)體造型轉(zhuǎn)換生成二維零件圖，驗(yàn)證了I-DEAS 軟件具有強(qiáng)大的實(shí)體造型功能及二維繪圖功能匠泵×凳辏可轉(zhuǎn)位槽銑刀的設(shè)計(jì)步驟如下：首先在實(shí)體造型（Solid-Modeling）模塊中進(jìn)入Construction Geometry（簡(jiǎn)稱CG），繪出刀體的截面線框了酌，經(jīng)修改（Modify）后自動(dòng)生成輪廓曲線（Profile）并進(jìn)行存儲(chǔ)（以備圖形丟失后可重新生成）疾浓；線型輪廓曲線存儲(chǔ)完畢后轉(zhuǎn)入物體模型（Object Modeling），通過對(duì)輪廓線進(jìn)行拉伸（Extrude）或旋轉(zhuǎn)（Revolve）操作生成輪廓實(shí)體对嚼；對(duì)實(shí)體進(jìn)行存儲(chǔ)后夹抗，建立零件庫(kù)，在組裝模塊（AssemblyModeling）中對(duì)刀體猪半、刀片和螺釘進(jìn)行組裝兔朦；最后啟動(dòng)Drafting Setup中的Drawing-layout模塊，將設(shè)計(jì)結(jié)果從三維實(shí)體造型轉(zhuǎn)換生成二維零件圖或裝配圖磨确，經(jīng)過圖形整理、標(biāo)注尺寸声邦、寫技術(shù)要求等步驟后乏奥，便可獲得符合加工要求的工程圖紙。

　　三維實(shí)體造型要點(diǎn)

　　在工作站上利用I-DEAS軟件設(shè)計(jì)刀具的思路與傳統(tǒng)的刀具設(shè)計(jì)方法不同亥曹，其順序是首先進(jìn)行刀具的三維實(shí)體造型邓了，然后將得到的三維實(shí)體自動(dòng)轉(zhuǎn)換為二維零件圖。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中媳瞪，還需解決一系列問題骗炉，如將刀片與刀體鑲嵌在一起進(jìn)行倒角時(shí)，由于倒角線重合而可能導(dǎo)致倒角失敗蛇受，因此對(duì)于存在公共點(diǎn)的棱與棱或棱與角應(yīng)一次完成倒角榛覆，避免對(duì)公共點(diǎn)分開重復(fù)倒角。對(duì)于刀片和刀體的剪切應(yīng)盡可能一次性完成菱脯，且盡量不采用先分塊設(shè)計(jì)再用粘合（Join）命令進(jìn)行粘接的方式跃等，因?yàn)閷⒄辰訉?shí)體轉(zhuǎn)換為二維圖形時(shí)圖中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。與手工繪圖設(shè)計(jì)方式相比，I-DEAS軟件的三維實(shí)體造型模塊可將三維實(shí)體直接轉(zhuǎn)換為二維零件圖喉投，可大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間编毒，提高作圖質(zhì)量，如可轉(zhuǎn)位槽銑刀的排屑槽型由一系列圓弧偏轉(zhuǎn)一定角度并與刀體相切而成种车，手工繪制難度大歹簸、時(shí)間長(zhǎng)，采用I-DEAS軟件則可快速匿贝、方便念婶、精確地完成設(shè)計(jì)圖。此外署弯，將刀體分搞、刀片、螺釘裝配成刀具實(shí)體后荚坞，可對(duì)其著色渲染挑宠，并進(jìn)行比較驗(yàn)證，直至滿意為止颓影，這樣可大大加快刀具研制速度各淀，縮短開發(fā)周期。

　　生成二維零件圖要點(diǎn)

　　由于I-DEAS軟件自帶的圖幅標(biāo)準(zhǔn)與我公司的圖幅標(biāo)準(zhǔn)不符诡挂，因此需對(duì)由三維實(shí)體造型轉(zhuǎn)換得到的二維零件圖改換圖幅碎浇，改用自建的公司標(biāo)準(zhǔn)圖幅（包括圖框、標(biāo)題欄等）璃俗；然后還需要對(duì)二維零件圖作剖分奴璃、修改尺寸、標(biāo)注漢字苟穆、添加明細(xì)表等工作。生成的圖形文件經(jīng)格式轉(zhuǎn)換后可在繪圖機(jī)或打印機(jī)上繪出唱星。此外雳旅，也可不經(jīng)過三維轉(zhuǎn)換，在Drafting模塊中直接用點(diǎn)局硝、線忱痴、弧和樣條曲線進(jìn)行二維繪圖，并可對(duì)圖形進(jìn)行平移焙逝、旋轉(zhuǎn)蚪应、縮放、映射等多種操作而逞，軟件可提供水平免砖、垂直、平行尺寸標(biāo)注、圓弧尺寸標(biāo)注纸赦、特征標(biāo)注等多種標(biāo)注形式牵巾，但用Drafting模塊直接繪制的圖紙比三維轉(zhuǎn)換得到的圖紙少一個(gè)三維實(shí)體圖。
在通過三維轉(zhuǎn)換生成二維零件圖時(shí)醇电，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)二維零件圖中缺少幾根線的情況赂牍，且轉(zhuǎn)過來的圖形有時(shí)發(fā)生斷線，且虛線無法消除复答，只能一點(diǎn)點(diǎn)刪除相速，這可能是軟件本身存在問題。此外鲜锚，在對(duì)圖形作剖分時(shí)突诬，軟件給出的剖分面總是橫貫整個(gè)圖形，而不能作局部剖分芜繁。在填寫明細(xì)表旺隙、標(biāo)題欄及技術(shù)要求時(shí)，由于沒有漢字矢量系統(tǒng)的支持骏令，漢字只能用線段或樣條線拼湊而成蔬捷。由于I-DEAS軟件無漢字注釋功能，零件圖上的漢字注釋只能通過其它機(jī)器讀入榔袋，十分不便周拐，如能對(duì)I-DEAS軟件進(jìn)行二次開發(fā)，增加漢字注釋功能凰兑，則可提高軟件的使用便利性妥粟。

　　在圖中標(biāo)注表面粗糙度時(shí)，Drafting 模塊是先繪出表面粗糙度符號(hào)聪黎，然后再旋轉(zhuǎn)定位索王，使用不太方便。為此船白，在作圖時(shí)可先繪出具有各種方位的表面粗糙度符號(hào)，然后將其調(diào)出码署，拷貝到所需位置上蒙敦。

　　可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　在可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)計(jì)過程中，通過綜合運(yùn)用I-DEAS 軟件中Solid Modeling 模塊的Object Modeling朝财、Assembly Modeling和Drawing-layout功能屏烂，可得到刀片的特殊投影圖形。在刀具總體布置過程中龟栗，由于某些刀片的空間位置并不規(guī)則巾割，且可能隨時(shí)調(diào)整，因此直接使用Drafting 模塊繪制這些刀片的平面投影圖比較繁瑣，為此昧甲，可使用Solid Modeling模塊對(duì)此類刀片進(jìn)行外輪廓尺寸實(shí)體建模近们，并根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整到所需空間及角度，然后用Drawing-layout生成平面投影視圖昼牛，并將這些平面投影視圖應(yīng)用于相應(yīng)的刀具總體布局术瓮。

　　3 結(jié)語

　　可轉(zhuǎn)位刀具的形狀及裝配關(guān)系復(fù)雜，排屑槽多為曲面贰健，尺寸大都為投影尺寸胞四，設(shè)計(jì)工作繁瑣，采用傳統(tǒng)的手工繪圖設(shè)計(jì)方法效率很低伶椿，費(fèi)時(shí)費(fèi)力辜伟，且不易保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。應(yīng)用I-DEAS軟件的三維實(shí)體造型及繪圖功能脊另，使可轉(zhuǎn)位刀具的設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單导狡、方便，大大提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)精度尝蠕，且易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的CAD/CAM 一體化開發(fā)烘豌，不僅縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量看彼，而且在節(jié)約原材料廊佩、提高產(chǎn)品一次合格率等方面取得了明顯成效。

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