齿轮孔径、键宽塞规CAD系统的开发.doc

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1、齿轮孔径、键宽塞规CAD系统的开发[摘要]本文介绍了在国际著名的TopCAD平台上通过二次开发，完成齿轮内孔、键槽全系列塞规的柔性CAD系统的设计、参数化系统的实现和数据库的检索，并结合上海机床齿轮厂的生产实际,，完成中山复盛SA-3G系列压缩机齿轮内孔、键槽全系列塞规的柔性CAD系统开发，提高了塞规设计的自动化程度，提供了零件专用量具的计算机辅助设计的思路，。本系统最大特点是系列化、智能化。[关键词]齿轮;塞规;CAD;参数一、TopCAD软件概述TopCAD，又名T-FIEXCAD，意即尖端CAD和柔性

2、CAD，是一个真正完全参数化的微机CAD系统，专门用于工程技术方面的计算机辅助设计和参数化造型。（一）TopCAD的两大特点1充分适用的参数化造型功能。通过参数表达式的约束来设置图形的形状和尺寸，以及图素间的联接关系。只要改变参数值或参数表达式即可自动生成系列产品.2简易快捷的数据库连接功能在TopCAD只须在参数表中设定数据库函数，就可轻而易举地实现数据库查询和调用的＂可视化＂操作。二、设计要求概述孔径塞规针对不同范围孔径，塞规结构形式不同：4≤d0＜25整体式整体式圆柱塞规25≤d0＜60双头锥柄测头塞

3、规60≤d0≤90套式双头塞规塞规测头尺寸公式：通端:dT=(d0min+Z+T/2)-T；止端:dZ=d0max-T。式中T:量规尺寸公差；Z：通规尺寸公差的中心到工件最大实体之间的距离；T、Z按GB1957-81《国家标准--光滑极限量规》确定。单键塞规塞规测头尺寸公式：通端:BT=(B0min+Z+T/2)-T；止端:BZ=B0max-T。式中T:量规尺寸公差；Z：通规尺寸公差的中心到工件最大实体之间的距离；Z按GB1957-81《国家标准--光滑极限量规》确定。三、孔径塞规CAD的方案设计讨论下面以

4、孔径塞规CAD的方案设计为重点进行讨论，键宽塞规的设计方案和孔径塞规的设计方案是相同的。（一）、塞规选型的智能化如前所述，孔径塞规有三种形状结构截然不同的形式，如何来组合三个不同的系列，使之成为一个完整系统，经分析，有两个较为科学的方案：方案一：图形选单法4绘制三种不同结构形式塞规的代表图样文件，并制作好三个幻灯片，并于幻灯片中分别注明：d0<25；25≤d0<60和60≤d0≤90。置于孔径塞规图库中，使用时，鼠标单击右侧屏幕图库选单中孔径塞规栏，弹出三个图形选单，根据给定

5、孔径选定其一，系统即打开对应图形文件，然后进行参数设置，生成新图。方案二：可变块图法首先仍须分别绘制三种不同结构形式塞规的代表图形文件[Saigui1.GRB、Saigui2.GRB、Saigui3.GRB]，再新建一个空白图形文件SaiguiD.GRB]，将已绘好的三个图形作为可参数图块插入图形文件。使用时，打开SaiguiD.GRB，选取参数菜单中的外部变量，依提示输入d0（孔径），单击OK，系统立即依据给定逻辑表达式进行判断，自动插入对应结构形式的塞规图块，并将d0等外部变量传递给图块，随即生成新图。

6、通过上述分析，可知方案一的塞规选型实际上仍依赖于人工判断，只是将这一过程直观化，而方案二则依据输入的d0自动选择塞规类型，无须人为介入选型决策，具有较高的柔性和智能化。但图块的制作必须非常完善，否则不易修改。本文采用方案二。（二）、塞规测头图样切换的智能化由于当d0≥25时，塞规为非整体式，需要双测头，即必须生成两个图形，一个为通端测头，另一个为止端测头。分析通/止测头图的异同之处，可知它们有很大的共性，因此将通/止测头图合并成一体，而将它们不同之处设置成参数变量，用通/止切换开关变量进行选择，再将通/止一

7、体化测头图插入SaiguiD.GRB中，定义成一个可变图块，依据外部变量中通/止切换开关，自动对块图特征进行修改，从而完成通/止端测头图样的选择性生成。（三）、塞规测头尺寸的自动生成塞规测头的尺寸和公差是按照国家标准--光滑极限量规（GB1957-81）确定的。设计目标是争取使测头尺寸、公差的标注实现全自动化--当输入被测工件的名义尺寸和精度等级后，系统自行查找对应的标准数据，在完成计算、生成图样的同时，正确无误地标出测头尺寸和公差。这部分工作的完成有赖于数据库的建立。TopCAD中数据库分成两类，一类内部

8、数据库，另一类外部数据库，相应地《光滑极限量规数据库》的设计就有了两种方案：方案一：内部数据库建立内部数据库，用来存储TopCAD的GRB图形文件，以实现彻底的集成化。方案二：外部数据库用Foxbase/dBASE或其它数据库管理文件（如Access或Foxpro）建立外部数据库，但注意：应存成DBF格式文件。该文件独立于TopCAD系统。综合评估两种方案可以发现，方案一固然提升了系统集成度，但违背了数据库设计的