不等齿距端铣刀的计算机辅助设计

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1、刀具的计算机辅助设计计算机辅助设计是指利用计算机及其阁形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信信息存储和制图等工作。在设计工作中通常需要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，决定和选取最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的A存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；有计算机自动产生的设计结果，可以快速作出阁形显示出来，使设计人员及吋对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行图形的编程、放大、缩小、平移和旋转以及极其复杂的操

2、作等有关的图形数据加工工作。CAD软件的合理引用能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量运用不等齿距端铣刀的减振理论，开发了不等齿距端铣刀计算机辅助设计软件。一、引言绘阁模块不等齿距铣刀设计是一项专业性很强的工作，传统设计屮过多地依赖于设计者的素质和经验，重复计算多，没计周期长，而采用计算机辅助没计，只需输入少量必要的原始参数及结构要求，系统就会在很短时间内，自动生成刀具的生产设计图。二、计算程序没计为了充分利川各种编程语言的优势，进行了混合编程。如在不等齿距端铣刀优化设计部分，利用可编译的、长于数字运算的C语言编程，接口程序则由

3、AutoCAD开发工具之一的命令组文件写成；而在进行端铣刀参数化绘图时，利用AutoCAD內嵌的AutoLISP语言编写等，将它们有效地连接与结合，就形成了具有友好界面、'汁算处理迅速的软件包，其结构流程如图1所示。I月户累面图1不等齿距端铣刀CAD结构流程图通过理论分析和试验结果表明，不等齿距端铣刀除具有较明显的减振降噪功能外，它的S大优点是结构简单，便于制造，在保持传统端铣刀结构基本不变的前提下，仅须将端铣刀刀齿的分配规律加以调整，便于工具厂在原有的生产条件下尽快地适应新型刀具，并要在全面分析动态端面铣削的基础上，建立符合实际的铣削刀模型，且可根据一定的设计准则，采用优化设

4、汁的方法，获得较理想的刀齿分配规律。设计时不等齿距端铣刀的数学模型以两笔者所著《新型减振端铣刀的研究》为理论依据，整个计算程序由C语言编制而成，整个设计计算程序由三个模块组成：（一）不等齿距端铣刀齿间角优化设计模块；（二）绘制端铣刀铣削力频谱图模块；（三）端铣刀切削角度转换模块。通过三个模块计算，系统将计算结果写成文本文件存入磁盘，然后根据流程进入AutoCAD系统，其设计计算流程如图2所示。图2端铣刀齿间角优化设计流程图三、数据库的建立根据文献设计端铣刀时，除输入必要的基本参数外，随着计算的进行，还要根据需要随吋从各种图表中查找表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、配合公差等相关数

5、据以及空刀槽、容屑槽等结构数据，在程序中这些数据被写成数据文件，以供计算机随时读取。四、接口程序设汁端铣刀设计计算完成以后，将计算结果存入数据文件，其计算程序结束后，进入绘图程序，即启动AutoCAD进入绘图状态。由于C语言与AutoCAD分属不同系统，因此，如何将二者联系在一起是本软件的关键技术之一。我们利用AutoCAD提供的命令组文件写成的接口程序，成功地解决了从设计程序到绘图程序的过渡衔接，程序清单如下：1（生成新图）图形文件名（可缺省）（load“绘图文件名”）装入绘图程序）绘图程序（运行绘图程序）上述的命令组文件由DOS的批处理文件调用，其格式为:ACADX＜命令组

6、文件名＞这样，系统就顺利进入AutoCAD,并可直接运行绘图程序。五、参数化绘图的实现本系统参数化绘图程序巾AutoCAD系统内嵌的AutoLISP语言编制而成，AutoLISP语言为用户提供了一个COMMAND函数，通过COMMAND函数完成了AutoLISP与AutoCAD的接口，这是实现在AutoLISP程序中调用AutoCAD命令进行绘图的唯一途径。AutoLISP程序读出存有不等齿距端铣刀没计计算结果的文本文件中的数据，经过必要的处理，然后由COMMAND函数调用LINE、PUNE、CIRCLE、ARC等命令，绘制端铣刀实体图形和尺寸线及图幅边框线；通过调用TEXT命

7、令标注尺寸文本、技术要求及图妞上所有的文字等，最后借助AutoLISP语言的其它一些功能最终完善图形编辑，形成完整的不等齿距端铣刀设计图，其主要过程如图3所示。SJ

8、讶政孩IS文钾■_!■轵掛族伟H寸也成标柃尺寸.拟水妥求

9、图3不等齿距端铣刀图形编辑流程图不等齿距端铣刀的实体图形生成以后，系统停留在AutoCAD的COMMAND命令状态下，此时可以存盘，也可以将图形传送给绘图机，绘制生成不等齿距端铣刀工作图。六、结朿语本系统在386以上微型机上运行通过，支持软件为DOS6.22、TURBOC