基于acis齿轮切齿仿真系统的软件设计

《基于acis齿轮切齿仿真系统的软件设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2006年第l期计算机系统应用基于ACIS齿轮切齿仿真系统的软件设计ThedesignofthesimulationsoftwareofthegearmanufacturingbasedontheACIS栾小冬雷跃明吴志男(重庆大学软件学院400044)摘要：文章从软件工程的角度，对齿轮切齿仿真系统的模块结构，接口的设计进行了研究。为以后软件的进一步开发搭建了一个框架。软件采用ACIS在：windows平台下进行实倒开发。很好的实现了齿轮的切齿过程仿真。关键词：构件虚拟仿真ACJS1引言放的公共体系结构上采用软件组件技术：使得采

2、用开齿轮传动是机械传动中最主要的一类，型式很多，放建模技术的独立的软件组件开发商，根据自己的需应用广泛，齿轮设计在机械设计中占据着相当重要的求自由选择最佳组件产品。目前世界上已有数百家基地位。目前国内外的齿轮设计计算软件种类较多，但于ACIS的软件开发商和应用商，其中包括Autodesk，从软件开发的角度来衡量，并没有一个可以通用的领Bentley，Intergraph等。域参考模型。本文在参考了相关文献的齿轮设计步骤后，通过一个基于ACIS的齿轮设计系统软件(以下简3仿真系统的总体设计思路称仿真系统)的开发实践，从软件工程的角

3、度。总结了虽然齿轮的种类繁多，但每一种齿轮的设计制造齿轮设计系统软件的体系架构，并提供了与之相关的都包括一系列既定的步骤，具体包括以下几个步骤：一系列可复用的软件构件，为齿轮设计软件的深人开(1)齿轮基本几何参数的选择和计算发提供了可借鉴的模型。{2)齿轮结构开发和齿轮箱的设计(3)齿轮制造过程的开发，包括加工工具的设计2Ac

4、S简介以及工具运动轨迹的参数计算ACIS是美国S硼公司(SpatialTechnologyInc．)推(4)齿轮制造、测量和检验出的3D实体造型软件开发平台。其特点包括：从软件工程的角度来看，一系列可供复

5、用的构件(1)是采用面向对象的数据结构，全部内容均由C将会大大提高软件的开发效率，缩短软件开发周期。++语言编写。本系统的设计目标就是在齿轮设计领域，为齿轮设计(2】提供统一的数据结构，同时支持线框、曲面、建立领域模型，提供系列可复用组件，为齿轮设计软件实体三种模型并允许它们共存。的开发搭建开发框架。(3)ACIS是采用边界表示(B—rep)的几何建模本系统的体系结构如图1。器，边界由封闭面集所构成。由仿真系统的体系结构分析，齿轮切削仿真是通(4】除了流型，ACIS也支持非流型几何体的表示。过建立齿坯模型和刀具模型，并通过齿坯和

6、刀具的初ACIS是完全基于组件技术开发的，其所有基础功始位置以及运动轨迹的设定，来模拟现实的锥齿轮切能均通过动态联接库DLL实现。齿的整个过程。整个系统可分为五大部分：输入部分，用户也可用自己开发的组件取代AC]S的部分组件。完成参数的预置；实体建模部分，对不同种类的齿坯和sTI公司的目标是在cAD／CAM／cAE及相关的应刀具进行建模。切齿加工仿真模块，用于切削过程的用领域推进面向对象的三维实体造型技术；推动在开模拟：几何分析部分：结果分析部分。PnduetApplied产品应用91计算机系统应用2006年第1期整个系统的界面

7、风格采用仿VisualStudio．NET风分布系数KFl3图、齿轮的接触疲劳强度极限口Hljm等格，使用第三方的界面库BCG来开发系统界面。图表，通过查询有关资料获得相应公式，或建立相应的数学方程来简化程序设计。考虑到该软件是用来对齿轮进行设计研究及演示，因此，对于种类繁多的齿轮、刀具的数据以及设计人员自定义的实验齿轮数据的管理，我们可利用BUILDER(生成器)设计模式来设计一个管理构件。数据的输入分为由外部导入和自己设定，对于按规定格式输人的数据我们可设计一个解析器构件来解析管理数据。4，2实体建模数据输八结束后，就进入了

8、实体建模阶段。ACIS为实体的建模提供了很好的支持，既有简单的单个实体的创建，如圆柱，圆锥，球体等，又有较复杂模型的创建，如挤出造型(extrusion】，NUUBS曲面等等，并提供了性能优化。齿坯的计算机建模原理可简化为将一个齿坯的截面曲线绕某一轴旋转一周，从而获得齿坯模型。刀具图1系统的体系结构图的建模原理与齿坯建模近似。在知道了齿坯几何尺寸后，齿轮的形状、大小等都确定，但其位置未知。这时根据齿轮加工坐标空间(或4仿真系统的具体实现齿轮啮合相对关系)将齿轮原点设置于齿轮副的轴交4．1数据输入错点，这样齿轮就可以在计算机中完全

9、表示出来。如数据输入模块用来初始化齿坯和刀具建模的一些锥齿轮齿坯的创建过程是据交错点位置先确定齿坯上初始数据。齿轮参数的设计有两种情况：一是根据使的轮冠、前轮冠以及齿根面的各点位置坐标，用直线连用要求，逐步进行设计计算。设计出齿轮的参数，再进接形成闭合区域。然后