1引言

隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展憨颠，市場(chǎng)對(duì)刀具的要求日漸嚴(yán)格和規(guī)范氮趋。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中辜御，設(shè)計(jì)職員的專(zhuān)業(yè)水平?jīng)Q定了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平鸭你，設(shè)計(jì)者個(gè)人的設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中占有相當(dāng)重要的作用，制約了刀具設(shè)計(jì)水平的整體進(jìn)步擒权，不能滿(mǎn)足刀具發(fā)展的要求袱巨。

計(jì)算機(jī)輔助制圖(ComputerAidedDraft)是用計(jì)算機(jī)繪制機(jī)械產(chǎn)品和零件的二維工程圖紙(以AutoCAD為代表)的先進(jìn)制圖方法。它明顯進(jìn)步了繪圖效率逊床，但使用者的經(jīng)驗(yàn)和技能仍起著決定性的作用遥喘。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign)是利用計(jì)算機(jī)軟件完成新產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)立的過(guò)程。目前已經(jīng)進(jìn)進(jìn)貿(mào)易應(yīng)用的成熟軟件包括Dassault公司的CATIA访跛、UnigraphicsSolutions公司的Unigraphics捣雪、PTC公司的Pro/Engineer、SolidWork公司的SolidWorks秩漾、SDRC公司的I-DEAS延懂、EDS公司的SolidEdge、Autodesk公司的Inventor；國(guó)產(chǎn)軟件有CAXC北航海爾三維電子圖板昵壁、華中理工大學(xué)的開(kāi)目CAD烫毡、廣州紅地技術(shù)有限公司研發(fā)的金銀花(Lonicera)等等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件通匙沟兀基于虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程弄萨，具有強(qiáng)大的三維實(shí)體造型、曲面造型圾纤、虛擬裝配和天生工程圖等功能瓣颅，還具有應(yīng)力學(xué)分析、有限元分析和運(yùn)動(dòng)仿真模擬等輔助分析和計(jì)算手段譬正。通過(guò)軟件分析和計(jì)算宫补，能減少設(shè)計(jì)時(shí)間，明顯減少樣機(jī)或樣品性能測(cè)試的次數(shù)曾我。

2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在刀具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

新的設(shè)計(jì)理念粉怕、材料、工藝是刀具行業(yè)面臨的三大挑戰(zhàn)抒巢。從簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的車(chē)刀桿贫贝、銑刀盤(pán)、淺孔鉆蛉谜，發(fā)展到復(fù)雜的專(zhuān)用刀具稚晚、數(shù)控機(jī)床用的工具系統(tǒng)以及復(fù)合功能的刀具。如加工汽車(chē)曲軸的車(chē)?yán)对寐淮螕Q裝刀片就達(dá)200多個(gè)蜈彼。對(duì)體積相對(duì)較小的硬質(zhì)合金刀片來(lái)說(shuō)，車(chē)刀片的斷屑槽型和具有空間切削刃的銑刀片用二維工程圖往往無(wú)法表達(dá)俺驶，刀片模具常用三維設(shè)計(jì)軟件造型，天生數(shù)控程序進(jìn)行加工殊精。只有充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念协黑，才能進(jìn)步刀具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，發(fā)揮刀具產(chǎn)品最大的效能诽檬，降低機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)本錢(qián)脏拦。

我們?cè)谑褂糜?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件過(guò)程中，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的上風(fēng)進(jìn)行了以下總結(jié):

把簡(jiǎn)單重復(fù)工作交給計(jì)算機(jī)殿扮，讓設(shè)計(jì)職員的留意力集中在設(shè)計(jì)上摇昌。運(yùn)用軟件的有限元分析手段分析產(chǎn)品，使用運(yùn)動(dòng)仿真程序檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能和可靠性篓围，節(jié)省設(shè)計(jì)周期净耍。通過(guò)軟件能很快知道所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的物理量，降低產(chǎn)品的材料本錢(qián)。

進(jìn)步繪圖效率嘉警，節(jié)約出圖時(shí)間蕴来。三維設(shè)計(jì)軟件能很快繪制出二維工程圖，并根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注尺寸拼缝、形位公差和漢字說(shuō)明娱局；也能在實(shí)體模型上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)剖、門(mén)路剖咧七，在二維工程圖中加進(jìn)實(shí)體的三維等軸側(cè)圖衰齐，方便產(chǎn)品加工職員理解設(shè)計(jì)職員的意圖以及具體結(jié)構(gòu)。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品继阻，還可以繪制裝配示意圖娇斩，方便裝配職員進(jìn)行裝配。

進(jìn)步刀具產(chǎn)品的外觀形象穴翩。利用軟件的渲染功能犬第，不斷改善產(chǎn)品的外型和色彩。

設(shè)計(jì)職員能利用局域網(wǎng)進(jìn)行探討芒帕，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)上風(fēng)歉嗓，多人同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)部件或零件。

產(chǎn)品和精確的模型數(shù)據(jù)能在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的各環(huán)節(jié)保持一致背蟆，隨時(shí)通過(guò)軟件的CAM功能天生數(shù)控機(jī)床可識(shí)別的數(shù)控程序鉴分，輸進(jìn)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，能邊設(shè)計(jì)邊加工带膀，邊改進(jìn)邊加工欣慰。

工藝職員能利用軟件進(jìn)步產(chǎn)品工藝的編制水平:

設(shè)計(jì)軟件的三維立體化，使零件間的相互關(guān)系诅订、結(jié)構(gòu)要點(diǎn)氮栏、零件精度要求等非常直觀，節(jié)約了工藝職員的讀圖時(shí)間乡羹。

由于共享了產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)信息左蛙，工藝職員可參與設(shè)計(jì)過(guò)程，隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行工藝性檢查矫震，降低零件加工難度裁甘，縮短生產(chǎn)周期。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中的切除控屡、打孔区蛹、切槽等功能，使工藝職員能在計(jì)算機(jī)上模擬零件的制造過(guò)程峻维，在不同工藝路線中進(jìn)行篩選艺挽，進(jìn)步零件加工工藝質(zhì)量嚎论，相關(guān)職員也能很好地領(lǐng)會(huì)工藝職員編制的工藝路線。下圖為簡(jiǎn)單刀桿的模擬加工實(shí)例童叠。

(a)毛坯 (b)銑前臺(tái)面 (c)銑柄部 (d)銑頭部 (e)加工刀片槽

簡(jiǎn)單刀桿的模擬加工實(shí)例圖

3結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件帶來(lái)了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念框喳，能縮短產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到面世的時(shí)間，設(shè)計(jì)過(guò)程中能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能測(cè)試和運(yùn)動(dòng)分析厦坛，并發(fā)揮集體創(chuàng)造力五垮。

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