1 引言
繪圖模塊不等齒距銑刀設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的工作砰苍，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中過(guò)多地依賴(lài)于設(shè)計(jì)者的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)龟栗，重復(fù)計(jì)算多贝渣，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)眨柑，而采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)泄廓，只需輸入少量必要的原始參數(shù)及結(jié)構(gòu)要求，系統(tǒng)就會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)坪腔，自動(dòng)生成刀具的生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖权浸。
2 計(jì)算程序設(shè)計(jì)
為了充分利用各種編程語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行了混合編程雇寇。如在不等齒距端銑刀優(yōu)化設(shè)計(jì)部分氢拥，利用可編譯的蚌铜、長(zhǎng)于數(shù)字運(yùn)算的C語(yǔ)言編程锨侯，接口程序則由Auto CAD開(kāi)發(fā)工具之一的命令組文件寫(xiě)成；而在進(jìn)行端銑刀參數(shù)化繪圖時(shí)冬殃，利用Auto CAD內(nèi)嵌的AutoLISP語(yǔ)言編寫(xiě)等囚痴，最后，將它們有效地連接與結(jié)合审葬，就形成了具有友好界面深滚、計(jì)算處理迅速的軟件包，其結(jié)構(gòu)流程如圖1所示涣觉。
圖1 不等齒距端銑刀CAD結(jié)構(gòu)流程圖 |
通過(guò)理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明[1]:不等齒距端銑刀除具有較明顯的減振降噪功能外痴荐，它的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造官册，在保持傳統(tǒng)端銑刀結(jié)構(gòu)基本不變的前提下生兆，僅須將端銑刀刀齒的分配規(guī)律加以調(diào)整，便于工具廠在原有的生產(chǎn)條件下盡快地適應(yīng)新型刀具膝宁，并要在全面分析動(dòng)態(tài)端面銑削的基礎(chǔ)上鸦难，建立符合實(shí)際的銑削刀模型，且可根據(jù)一定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則籍喧，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法水仑，獲得較理想的刀齒分配規(guī)律蒿缎。
設(shè)計(jì)時(shí)不等齒距端銑刀的數(shù)學(xué)模型以?xún)晒P者所著《新型減振端銑刀的研究》為理論依據(jù)，整個(gè)計(jì)算程序由C語(yǔ)言編制而成颂芒，整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算程序由三個(gè)模塊組成：
- 不等齒距端銑刀齒間角優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊菠告；
- 繪制端銑刀銑削力頻譜圖模塊；
- 端銑刀切削角度轉(zhuǎn)換模塊乱感。通過(guò)三個(gè)模塊計(jì)算协悼，系統(tǒng)將計(jì)算結(jié)果寫(xiě)成文本文件存入磁盤(pán)，然后根據(jù)流程進(jìn)入Auto CAD系統(tǒng)哈寂，其設(shè)計(jì)計(jì)算流程如圖2所示残昔。
圖2 端銑刀齒間角優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖 |
3 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
根據(jù)文獻(xiàn)[2]設(shè)計(jì)端銑刀時(shí)，除輸入必要的基本參數(shù)外佑茴，隨著計(jì)算的進(jìn)行物即，還要根據(jù)需要隨時(shí)從各種圖表中查找表面粗糙度、尺寸公差键闺、形位公差寿烟、配合公差等相關(guān)數(shù)據(jù)以及空刀槽、容屑槽等結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)辛燥，在程序中這些數(shù)據(jù)被寫(xiě)成數(shù)據(jù)文件筛武，以供計(jì)算機(jī)隨時(shí)讀取。
4 接口程序設(shè)計(jì)
端銑刀設(shè)計(jì)計(jì)算完成以后挎塌，將計(jì)算結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件徘六，其計(jì)算程序結(jié)束后，進(jìn)入繪圖程序榴都，即啟動(dòng)Auto CAD進(jìn)入繪圖狀態(tài)待锈。由于C語(yǔ)言與Auto CAD分屬不同系統(tǒng)，因此嘴高，如何將二者聯(lián)系在一起是本軟件的關(guān)鍵技術(shù)之一竿音。我們利用AutoCAD提供的命令組文件寫(xiě)成的接口程序，成功地解決了從設(shè)計(jì)程序到繪圖程序的過(guò)渡銜接拴驮，程序清單如下：
圖形文件名
(可缺省)
(load“繪圖文件名”)
| 1 |
(生成新圖) |
|
| 裝入繪圖程序) |
| 繪圖程序
(運(yùn)行繪圖程序) |
上述的命令組文件由DOS的批處理文件調(diào)用春瞬，其格式為：
ACAD X <命令組文件名>
這樣，系統(tǒng)就順利進(jìn)入Auto CAD,并可直接運(yùn)行繪圖程序守犯。
5 參數(shù)化繪圖的實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)參數(shù)化繪圖程序由Auto CAD系統(tǒng)內(nèi)嵌的AutoLISP語(yǔ)言編制而成费犯，AutoLISP語(yǔ)言為用戶提供了一個(gè)COMMAND函數(shù)，通過(guò)COMMAND函數(shù)完成了 AutoLISP與Auto CAD的接口茄颈，這是實(shí)現(xiàn)在AutoLISP程序中調(diào)用Auto CAD命令進(jìn)行繪圖的唯一途徑穷筒。
AutoLISP 程序讀出存有不等齒距端銑刀設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的文本文件中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)必要的處理，然后由COMMAND函數(shù)調(diào)用LINE弦撤、PLINE僻一、CIRCLE、ARC 等命令鼠基，繪制端銑刀實(shí)體圖形和尺寸線及圖幅邊框線冀肆；通過(guò)調(diào)用TEXT命令標(biāo)注尺寸文本、技術(shù)要求及圖面上所有的文字等假怔，最后借助AutoLISP語(yǔ)言的其它一些功能最終完善圖形編輯凄恤，形成完整的不等齒距端銑刀設(shè)計(jì)圖，其主要過(guò)程如圖3所示怕收。
不等齒距端銑刀的實(shí)體圖形生成以后嘿辟，系統(tǒng)停留在Auto CAD的COMMAND命令狀態(tài)下，此時(shí)可以存盤(pán)片效，也可以將圖形傳送給繪圖機(jī)红伦，繪制生成不等齒距端銑刀工作圖。
6 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)在386以上微型機(jī)上運(yùn)行通過(guò)淀衣，支持軟件為DOS6.22昙读、TURBOC2.0及Auto CAD11.0等，本軟件能在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)f80mm～f500mm 等9類(lèi)不等齒距端銑刀的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)膨桥，刀具的設(shè)計(jì)從輸入原始參數(shù)到在屏幕上顯示完整的設(shè)計(jì)圖只需3～4分鐘蛮浑，比傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)快幾百倍，大大縮短了設(shè)計(jì)周期只嚣，提高了不等齒距端銑刀的設(shè)計(jì)精度沮稚，降低了端銑刀的設(shè)計(jì)成本，為增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)工具介牙，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著壮虫。
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