2 I-DEAS軟件在可轉位槽銑刀結構設計中的應用

1. 可轉位槽銑刀的結構分析
   可轉位槽銑刀屬三面刃粗銑刀，刀體左袍镀、右部分均分布有刀片默蚌，刀片與刀體之間通過螺釘聯(lián)接和緊固。為保證加工時有足夠的排屑空間苇羡，應開有較大的排屑槽绸吸。為保證銑刀具有良好的切削性能，刀片與刀體之間應定位精確设江，并保證在加工過程中不發(fā)生干涉锦茁。由于可轉位槽銑刀的對刀槽、排屑槽叉存、螺釘孔是在加工中心上加工完成码俩，因此其設計過程具有一定難度。應用I-DEAS軟件的Solid Modeling模塊可較方便地解決這一設計難題歼捏「宕妫可轉位槽銑刀的裝配線框圖見圖1。
2. 設計步驟
   通過在工作站上應用I-DEAS軟件對可轉位槽銑刀進行刀體甫菠、刀片挠铲、螺釘?shù)仍膶嶓w造型設計、刀體寂诱、刀片和螺釘?shù)难b配設計、排屑槽設計等蒿庙，并實現(xiàn)由三維實體造型轉換生成二維零件圖搓陈，驗證了I-DEAS 軟件具有強大的實體造型功能及二維繪圖功能∽├伲可轉位槽銑刀的設計步驟如下：首先在實體造型（Solid-Modeling）模塊中進入Construction Geometry（簡稱CG）北捣，繪出刀體的截面線框，經(jīng)修改（Modify）后自動生成輪廓曲線（Profile）并進行存儲（以備圖形丟失后可重新生成）廷共；線型輪廓曲線存儲完畢后轉入物體模型（Object Modeling）论辈，通過對輪廓線進行拉伸（Extrude）或旋轉（Revolve）操作生成輪廓實體；對實體進行存儲后诸鲸，建立零件庫伪您，在組裝模塊（AssemblyModeling）中對刀體、刀片和螺釘進行組裝使驰；最后啟動Drafting Setup中的Drawing-layout模塊订菇，將設計結果從三維實體造型轉換生成二維零件圖或裝配圖消忘，經(jīng)過圖形整理、標注尺寸哈误、寫技術要求等步驟后哩至，便可獲得符合加工要求的工程圖紙。
3. 三維實體造型要點
   在工作站上利用I-DEAS軟件設計刀具的思路與傳統(tǒng)的刀具設計方法不同蜜自，其順序是首先進行刀具的三維實體造型菩貌，然后將得到的三維實體自動轉換為二維零件圖。在實際設計過程中重荠，還需解決一系列問題菜谣，如將刀片與刀體鑲嵌在一起進行倒角時，由于倒角線重合而可能導致倒角失敗晚缩，因此對于存在公共點的棱與棱或棱與角應一次完成倒角尾膊，避免對公共點分開重復倒角。對于刀片和刀體的剪切應盡可能一次性完成荞彼，且盡量不采用先分塊設計再用粘合（Join）命令進行粘接的方式冈敛，因為將粘接實體轉換為二維圖形時圖中容易出現(xiàn)錯誤信息。與手工繪圖設計方式相比鸣皂，I-DEAS軟件的三維實體造型模塊可將三維實體直接轉換為二維零件圖抓谴，可大大縮短設計時間，提高作圖質量维瑰，如可轉位槽銑刀的排屑槽型由一系列圓弧偏轉一定角度并與刀體相切而成押恢，手工繪制難度大、時間長茶窍，采用I-DEAS軟件則可快速穿侵、方便、精確地完成設計圖扫帝。此外撰征，將刀體、刀片融乖、螺釘裝配成刀具實體后仔蟀，可對其著色渲染，并進行比較驗證闺焦，直至滿意為止叼河，這樣可大大加快刀具研制速度，縮短開發(fā)周期济七。
4. 生成二維零件圖要點
   由于I-DEAS軟件自帶的圖幅標準與我公司的圖幅標準不符川愤，因此需對由三維實體造型轉換得到的二維零件圖改換圖幅，改用自建的公司標準圖幅（包括圖框、標題欄等）褂删；然后還需要對二維零件圖作剖分飞醉、修改尺寸、標注漢字屯阀、添加明細表等工作缅帘。生成的圖形文件經(jīng)格式轉換后可在繪圖機或打印機上繪出。此外难衰，也可不經(jīng)過三維轉換钦无，在Drafting模塊中直接用點、線盖袭、弧和樣條曲線進行二維繪圖失暂，并可對圖形進行平移、旋轉鳄虱、縮放弟塞、映射等多種操作，軟件可提供水平拙已、垂直决记、平行尺寸標注、圓弧尺寸標注枯誓、特征標注等多種標注形式谆胰，但用Drafting模塊直接繪制的圖紙比三維轉換得到的圖紙少一個三維實體圖。
   在通過三維轉換生成二維零件圖時五浊，有時會出現(xiàn)二維零件圖中缺少幾根線的情況萄瞻，且轉過來的圖形有時發(fā)生斷線，且虛線無法消除菲缕，只能一點點刪除趁室，這可能是軟件本身存在問題。此外勿见，在對圖形作剖分時锥萧，軟件給出的剖分面總是橫貫整個圖形，而不能作局部剖分资村。在填寫明細表、標題欄及技術要求時仍桌，由于沒有漢字矢量系統(tǒng)的支持为猩，漢字只能用線段或樣條線拼湊而成。由于I-DEAS軟件無漢字注釋功能忱叭，零件圖上的漢字注釋只能通過其它機器讀入隔崎，十分不便，如能對I-DEAS軟件進行二次開發(fā)，增加漢字注釋功能爵卒，則可提高軟件的使用便利性虚缎。
   在圖中標注表面粗糙度時，Drafting 模塊是先繪出表面粗糙度符號钓株，然后再旋轉定位实牡，使用不太方便。為此轴合，在作圖時可先繪出具有各種方位的表面粗糙度符號创坞，然后將其調出，拷貝到所需位置上受葛。
   

   圖2 可轉位刀片的平面圖和三維實體圖

5. 可轉位刀片設計要點
   在可轉位刀片設計過程中题涨，通過綜合運用I-DEAS 軟件中Solid Modeling 模塊的Object Modeling、Assembly Modeling和Drawing-layout功能总滩，可得到刀片的特殊投影圖形纲堵。在刀具總體布置過程中，由于某些刀片的空間位置并不規(guī)則蝌秕，且可能隨時調整灌蛙，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，為此地捂，可使用Solid Modeling模塊對此類刀片進行外輪廓尺寸實體建模羽捻，并根據(jù)實際需要調整到所需空間及角度，然后用Drawing-layout生成平面投影視圖滤重，并將這些平面投影視圖應用于相應的刀具總體布局酣疏。用I-DEAS軟件設計的可轉位刀片平面圖及三維實體圖見圖2。

3 結語