盘形齿轮铣刀三维参数化自动设计系统

用AutoLISP程序设计盘形齿轮铣刀渐开线齿形

用AutoLISP程序设计盘形齿轮铣刀渐开线齿形 来源:数控机床网　作者:数控车床　栏目:行业动态　 摘要：介绍了用AutoCAD 内嵌的AutoLISP 程序设计盘形齿轮铣刀渐开线齿形的原理及方法，并给出了设计实例。 图1 盘形齿轮铣刀截形 1 引言 图1所示的盘形齿轮铣刀结构简单、使用方便，被广泛用于中、小模数齿轮的小批量加工或修配。但由于这种铣刀渐开线齿形的设计和加工存在较大理论误差，因此被加工齿轮精度较低。盘形齿轮铣刀渐开线齿形的设计方法通常是在渐开线范围内选取6～20个点，通过计算或查表得出每个点的坐标，然后依次连接各点，即可得出近似的渐开线齿形(检验样板也可按此方法设计)。这种设计方法存在一定缺陷，如取点过少，则设计精度不高；如取点过多(远多于20点)，则计算繁琐，且得到的近似渐开线齿形不便于采用高精度数控机床进行后续加工。为此，本文采用AutoCAD内嵌的AutoLISP程序来设计直齿圆柱齿轮盘形铣刀的渐开线齿形。该方法可获得理论精度较高的渐开线，且便于齿形的后续数控加工。 2 设计原理与方法 渐开线上任意点的坐标计算 直齿圆柱齿轮盘形铣刀的齿形如图2所示。图中，曲线BD为渐开线，其中BA部分与被加工齿轮的渐开线齿廓相同，AD部分为齿顶圆以上的渐开线，是专为铣刀增设的部分，其取值根据不同的设计资料而有一些差异。可认为AD 的大小与齿轮模数m 有关，此处取rd=ra+0.2m。设被加工齿轮中心为坐标原点，oy 为齿槽对称线，则有 w x=w b+q x=w b+inva x (1)式中：a x=arccos(r b/rx) w b=w-inva 由图2 可知： w=(p-4xtana)/2z+?s/mz (2)式中：?s——分度圆齿厚减薄量(一般取?s=0) z——齿数 m——模数 x——变位系数 r d.最大圆半径 r.分度圆半径 r a.齿顶圆半径 r b.基圆半径 r f.齿根圆半径 r x.任意点圆半径图2 铣刀齿形 将式(2)代入式(1)，可得 w x=(p-4xtana)/2z+inva x-inva (3) 因此，渐开线上半径为r x的任意点M 的坐标(x g，y g)为 { x g=r x sinw x y g=r x cosw x (4) 由此可求出曲线BD部分内各点的坐标值，这些点即为渐开线上的节点。 过渡曲线的处理 铣刀齿形由渐开线和过渡曲线(直线)组成。由于过渡曲线部分不参与啮合，因此只要不妨碍共轭齿轮(或齿条)齿顶的运转，可将其设计为任意曲线或直线。对过渡曲线(直线)的处理将决定程序绘制渐开线的起点。本程序只涉及渐开线部分的绘制，而过渡曲线部分则由后续人工处理。渐开线起点的确定可分为两种情况： 当r f≤r b时，基圆r b以上部分为渐开线，基圆以下的BC部分为过渡曲线，因此渐开线的起点从r b处开始，即齿形角a x=0。 当r f>r b时，基圆r b至齿根圆r f的部分为渐开线。齿根圆r f以下部分不参与啮合，没有必要采用渐开线，因此渐开线的起点从r f处开始，即齿形角a x=af。 无论上述哪种情况，渐开线的终点均在最大圆半径r d处，此时齿形角a x=a d。 程序设计任何曲线均可采用多段曲线段(或直线段)逼近的方法进行模拟，且线段细分越多，原理误差越小。本文采用渐开线直线逼近法，利用(x g，y g)求解公式，由AutoCAD内嵌的AutoLISP程序自动产生任意数量的节点，从而获得任意模拟精度的渐开线(此项精度满足8级齿轮加工精度即可)；然后用LINE命令自动生成误差很小的近似渐开线轮廓(该轮廓是连续的，以便于后续CAD/CAM 数控加工)。图3 GEARTOOL 程序框图 该程序取名为GEARTOOL，其流程框图如图3所示(具体程序略)。 3 设计实例 本程序虽是在AutoCAD R14平台上开发的，但只涉及AutoLISP常用函数和AutoCAD常用命令，因此可在各种版本的AutoCAD 上运行。运行前应对绘图环境进行必要设置，如设置测量单位的小数位数(缺省为4位)等。设计时，只要输入齿数z、模数m和变位系数x，程序即可自动生成渐开线齿形轮廓。 以4 号齿轮铣刀(加工齿轮齿数z=21～25)的设计为例，程序使用方法如下：COMMAND：GEARTOOL z：输入所加工齿轮齿数21(按每一刀号的最小齿数) m：输入所加工齿轮模数2 x<0>：输入所加工齿轮变位系数，标准齿轮变位系数为0 输入相关参数后，程序自动生成图4所示的渐开线齿形部分。本例中，齿根圆半径r f=0.5m(z-2.5)=18.5mm，基圆半径r b=0.5mzcosa=1 9.7335mm，属于r f

参数化设计分析

参数化设计的建筑设计方法研究 摘要：非线性科学理论的不断发明，突破了线性科学对人类的束缚，人们对欧几里德几何体系产生了怀疑，影响到人类产品制造业，则表现为产品形态的非标准化;清除了时间与空间的二元对立，表现了时空统一的状态；歌颂了高度的连续性与流动性。建筑物也像其他人造物一样受这些新的科学理论的影响，开始摆脱规则标准几何形体的枷锁，走向非线性参数化的发展道路。参数化设计植根于软件的发展，发自建筑学对于周边领域或是学科的借鉴； 关键词：非线性建筑；现象学设计方法；生成性参数化设计; 关系构建式参数化设计；脚本设计 全球化经济是当代真实的准则，将所有的东西都变成了商品，所有的地方都变成了市场。过度的媒体文化缩小了天真的或是独特的发明的可能性，吸收了所有的不同和例外。所有的优势都已经被占有过，所有的事情也都被做过，想过，或是规划过。建筑也是如此，大多数的建筑会被层层的建筑规范，区域规划，工业准则，标准化参数，市场需求甚至政治需要所包围，事实上建筑师所拥有的自由是一种已经被限定过的自由。先进的建筑诞生于建筑师终于认识到自己跳不出这种已经被限定过的自由，而所有“创造美好世界”的幻想都只是庸人自扰，于是伴随着名称的变化也伴随着所标榜的“主义”的变化，从“批判”变成了“后批判”（从解构到后解构，从后现代到后后现代）。这种变化实际上代表了一种倒退——因为“后”并不代表“超越”，而仅仅代表“之后”。在当代先进的建筑师中两个最大的力量，“Dutch派”和“Parametric派”，“Dutch派”算是一种简称——代表库哈斯和他的模仿者及追随者们。他们的作品建立在差异的人类特性和弱点之上，喜欢寻找已知社会和系统的漏洞，然后进行反向的设计，并且喜欢用大量的统计学数据和量化的研究来兜售他们机智的结果。而另外一种建筑学的力量可以称为“Parametric派”，或是”Parametric Design”(参数化设计）。 在这里有必要先介绍一下非线性建筑的概念，非线性建筑人们往往忽视最普通的自然现象，比如自然界中的万物都是非规则的形状便是一例。无论植物、生物还是动物，包括人本身在内，其形状没有一个是规则状的。但是，在人类世界中，人造物大部分却都是规则规范的几何形体，建筑更是如此。原因之一可能与人类坚信欧几里德几何理论有关，原因之二也许是因为人类生产能力有限，技术条件不够，因而，依靠仅有的生产技术能力只能制造出简单标准的人造物体。然而上世纪中叶开始，非线性科学理论的不断发明，突破了线性科学对人类的束缚，人们对欧几里德几何体系产生了怀疑，影响到人类产品制造业，则表现为产品形态的非标准化。模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理

球头立铣刀的参数化设计及有限元讲解

球头立铣刀的参数化设计及有限元分析

摘要：本文在国内外关于球头立铣刀的设计、分析等方面研究的基础上,应用Pro/ENGINEER技术和相关数学理论,研究了球头立铣刀的整体建模,以及参数化系统的建立,并从球头立铣刀的几何模型着手,建立了一个适用于球头立铣刀铣削的三维铣削力模型,应用软件对球头立铣刀进行了静力分析和模态分析。本文的主要研究内容为： 从球头立铣刀的几何模型着手,将球头立铣刀刀刃进行离散化处理,利用常规铣削力经验公式,建立一个适用于球头立铣刀的三维铣削力模型。并利用ANSYS 有限元软件对球头立铣刀进行静力分析,模态分析。校核所设计铣刀的应力,并将得到的固有频率与立铣刀在外力作用下的振动频率相比较,避免发生共振现象。本文的研究成果将大大改善高精度数控球头立铣刀的设计方法,缩短刀具的设计周期,从而快速响应市场的需求。同时本文开发的球头立铣刀参数化设计系统也为其他类似的刀具设计的研究提供参考。 关键词：球头立铣刀；切削力模型；有限元分析

第一章绪论 在当今制造业的快速发展中,切削加工起着十分重要的作用。现代切削刀具在推进制造技术进步和提高企业加工效率、降低制造成本等方面发挥了重要的作用[1]。其中,球头立铣刀作为一种高性能的自由曲面加工刀具,其性能和品质的优劣对于切削加工的精度、效率和产品品质都有直接而重要的影响。球头立铣刀刀具与数控机床或加工中心配合可以实现高效率、高质量的加工,在模具、汽车、航空航天、机械电子等制造领域应用广泛。 现代刀具设计、制造技术是机械制造与设计的重要技术之一。它已逐步发展成集数学理论、计算机应用技术、现代设计方法等为一体的高新技术产业[2]。随着数控加工技术的不断精进,加工对象也日趋复杂,对于加工复杂曲面的特种回转面类型的刀具如球头立铣刀等高精度、高性能刀具的需求也与日俱增。 国外较我国在刀具方面的研究起步早、投入成本高,在刀具设计与制造方面储备了大量的经验和技术。中国市场在高精度数控刀具领域,起步比较晚,目前总的来说技术的水平还比较低。为了缩小与发达国家的差距,国内一些企业购进国外先进设备,直接购进国外成品毛坯,自主生产和制造。此种方式是拉近与国外优质刀具差距的一种方式。但是,这种方式也只能是短期效益,产品的核心技术和高附加值仍然被设备提供方和毛坯供货方垄断。因此,利用引进的新技术,进一步加强研究与应用,掌握现代产品制造的先进技术,使技术理论化,是振兴我国刀具行业主要的路径之一[3][4]。在对球头立铣刀刀具方面,加强对球头立铣刀的设计与制造理论的研究,开发出属于自己的刀具设计软件,是实现此类刀具国产化的重要途径。 1.1 球头立铣刀的特点及种类 球头立铣刀属于像其他端面立铣刀、旋转锉等外形复杂的回转面类型的刀具。它在精加工刀具中占有很大的比例,被广泛用于航空、汽车、船舶制造工业及铸造、塑料成型、医疗器材或工艺美术品加工等多种行业。它也是复杂三维曲面精加工中所用到的重要刀具之一,其独特的刃形形、螺旋型使得球头立铣刀的加工精度高,刀具寿命长、并且可以轴向进刀,它满足了对复杂空间曲面自动加工的需要。 球头立铣刀的制造一般都是采用磨制加工,其螺旋沟槽也有通过轧制成形的。它的形状和性能特点决定了其成形方法与通常的按形面精确去除金属的铣削加工的区别。同时,它的几何建模和加工成形理论也有自己的特点。由于球头立铣刀的尺寸比较小,刃型复杂,且需要在走刀中由砂轮直接刃磨出刀具的齿槽,并保证加工后的刀刃形状符合要求,即球头刀刃必须在球面上,同时前刀面和后刀面也要达到一定的要求,这必然会使球头立铣刀的成形过程和加工方法都比较复杂,

参数化设计

参数化设计 目录 概述 参数化设计是Revit Building的一个重要思想，它分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来，采用智能建筑构件、视图和注释符号，使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。 参数化设计在CAD中的应用 用CAD方法开发产品时，零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。 在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切、对称等；尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计的本质及意义

三维参数化设计的发展现状

三维参数化设计的发展现状 浏览次数：195次悬赏分：10 |解决时间：2011-3-26 23:19 |提问者：linusjenny 最佳答案 在国内大多数人，不习惯三维，精通的更少 很多人，只是把三维作为，设计后的产品演示 从草图规划开始，就是直接用三维设计的人及其比较少。 根据三维三维模型进行有限元分析的也不多。 直接用三维做设计，对个人的软件操作水平要求比较高，老工程师学不了，没有相关知识积累。 新人，对软件应用不够深入，只会皮毛 其发展到目前为止可以分为3个阶段。1995年至2000年是第一阶段，此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期。在这一阶段，皮克斯／迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。 2001年至2003年为第二阶段，此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段，三维动画从“一个人的游戏”变成了皮克斯和梦工场的“两个人的撕咬”：你（梦工场）有怪物史瑞克，我（皮克斯）就开一家怪物公司；你（皮克斯）搞海底总动员，我（梦工场）就发动鲨鱼黑帮。 从04年开始，三维动画影片步入其发展的第三阶段———全盛时期。在这一阶段，三维动画将演变成“多个人的游戏”：华纳兄弟电影公司推出圣诞气氛浓厚的《极地快车》；曾经成功推出《冰河世纪》的福克斯再次携手在三维动画领域与皮克斯、梦工场的PDI齐名的蓝天工作室，为人们带来《冰河世纪2》……此外，皮克斯推出自己的第一部独立影片《蹩脚炖菜》。而迪斯尼也将推出第一部独立制作的三维动画影片《小鸡》。至于梦工场，则制作了《怪物史瑞克3》，并且将《怪物史瑞克4》的制作也纳入了日程之中 浅谈三维CAD发展现状 出处：日期：2005-10-28 三维服装CAD有别于二维CAD的地方在于：它是在通过三维人体测量建 立起的人体数据模型的基础上，对模型进行交互式三维立体设计，然后 再生成二维的服装样片。它主要解决的问题是人体三维尺寸模型的建立 及局部修改、三维服装原型设计、三维服装覆盖及浓淡处理、三维服装 效果显示特别是动态显示和三维服装与二维衣片的可逆转换等方面。 三维服装CAD的基础是三维人体测量。目前三维人体测量系统在国外已经商品化，其技术已经较为成熟，其中法国、美国、日本等国利

刀具的种类

刀具的种类、材料与选用 [目录][上一层] [金属切削过程的基本概念] [刀具角度] [刀具的种类、材料与选 用] 一、刀具种类 (一)刀具分类 由于机械零件的材质、形状、技术要求与加工工艺的多样性,客观上要求进行加工的刀具具有不同的结构与切削性能。因此,生产中所使用的刀具的种类很多。刀具常按加工方式与具体用途,分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具与磨具等几大类型。刀具还可以按其它方式进行分类,如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具与金刚石刀具等;按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具与复合刀具等;按就是否标准化分为标准刀具与非标准刀具等。 (二)常用刀具简介 1、车刀 车刀就是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔,也可用于切槽与切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀与机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀与可转位车刀。机械夹固车刀的切削性能稳定,工人不必磨刀,所以在现代生产中应用越来越多。 2、孔加工刀具 孔加工刀具一般可分为两大类:一类就是从实体材料上加工出孔的刀具,常用 的有麻花钻、中心钻与深孔钻等;另一类就是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。例如,下图示标准高速钢麻花钻的结构。工作部分(刀体)的前端为切削部分,承担主要的切削工作,后端为导向部分,起引导钻头的作用,也就是切削部分的后备部分。 3、铣刀

铣刀就是一种应用广泛的多刃回转刀具,其种类很多。按用途分有:1)加工平面用的,如圆柱平面铣刀、端铣刀等;2)加工沟槽用的,如立铣刀、T形刀与角度铣刀等;3)加工成形表面用的,如凸半圆与凹半圆铣刀与加工其它复杂成形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高,加工表面粗糙度值较大。 4、拉刀 拉刀就是一种加工精度与切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批量生产中,可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分为各种内拉刀与外拉刀两类。使用拉刀加工时,除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角,根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外,还需要确定两个参数:(1)齿升角a f[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];(2)齿距p[即相邻两刀齿之间的轴向距离]。 5、螺纹刀具 螺纹可用切削法与滚压法进行加工。 6、齿轮刀具 齿轮刀具就是用于加工齿轮齿形的刀具。按刀具的工作原理,齿轮分为成形齿轮刀具与展成齿轮刀具。常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀与指形齿轮刀具等。常用的展成齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀与剃齿刀等。选用齿轮滚刀与插齿刀时,应注意以下几点: (1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。 (2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。 (3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时,一般用左旋齿刀。 7、自动线与数控机床刀具 这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况,只就是为了适应数控机床与自动线加工的特点,对它们提出了更高的要求。

立装可转位槽铣刀的设计开发

立装可转位槽铣刀的设计开发 摘要 可转位刀具具有切削效率高、刀具寿命长、加工质量好、综合经济效益显著等优点,因此在我国机械制造等行业的应用日益广泛。随着国内先进数控机床的应用不断增加,与之配套的可转位刀具的应用也日益显示出其重要性,同时数控加工也对可转位刀具的设计提出了更高要求。随着计算机硬件与软件的发展,CAD技术不断向着智能化、集成化、网络化和参数化的方向发展。用CAD方法开发产品时,零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。 本课题中，现代可转位刀具不仅应能满足高速切削、干式切削等先进切削技术的需要,而且对产品功能的多样化、结构的合理化、外观造型的美观等方面也提出了更高要求。由于可转位刀具形状及装配关系复杂,排屑槽多为曲面,尺寸大都为投影尺寸,设计工作繁琐,采用传统的手工绘图设计方法效率很低,费时费力,且不易保证设计质量。应用UG(Unigraphics)软件的三维实体造型(3D Solid Mod-eling)及数控编程(Manufacture)功能,使可转位刀具的设计变得简单、方便,大大提高了设计效率和设计精度,且易于实现产品的CAD/CAM一体化开发，大大加快了刀具的研发周期。 关键词立装刀具；可转位刀具；三维实体造型

Design and development of vertically mounted indexable slot milling cutter Abstract Indexable cutting tool with high efficiency, long tool life, good processing quality, comprehensive and significant economic benefits, etc., and therefore in China's machinery manufacturing industry is increasingly widespread. With the application of advanced CNC machine tools increasing ancillary indexable cutting tool applications are increasingly shows its importance, but also for the CNC machining of indexable cutting tool design put forward higher requirements. With the development of computer hardware and software, CAD technology continues toward intelligent, integrated, networked and parametric direction. When developing products using CAD methods to establish the speed part design model is to determine the key to the entire product development efficiency. In this topic, modern indexable cutting tool should not only be able to meet the needs of high-speed cutting, dry cutting and other advanced cutting technology, and diversification of product features, rationalizing the structure, appearance and other aspects of appearance also put forward higher requirements . Due to the shape of indexable cutting tools and assembly complex relationship, flutes and more curved, size mostly projection size, design work tedious, using traditional hand-drawing low design efficiency, time-consuming, and difficult to guarantee the quality of design.

基于Pro-E的参数化设计及绘图系统的开发

基于Ｐｒｏ／Ｅ的参数化设计及绘图系统的开发 工具技术 陶宇，平雪良，董宁，叶晶 江南大学 摘要：针对产晶系列化制造巾存在的拓扑结构相同、尺寸参数不旧的情况，借助Ｐｒｎ／Ｅ参数化建模功能及其二 次开发工具ＰｒＩ，仃ｂｌ鼬ｔ，开发满足企业实际需求的参数化没计及绘图系统。首先，创建‘维参数化模删；其次，以陬ｌ厂ｒ洲ｌ（ｉｔ提供的ＡＰｌ函数为基础，以ＭＦＣ为操作平台编辑数据接Ｌｊ，实现ＰＩＤ几ｏＩｌ（ｉｔ、Ｐｒ０／Ｅ与ＭＦＣ的无缝链接， 具备交互性、可视性、针对性；最后，进入系统，输入参数，实现零件和工程ｌ冬｜的自动牛成。该系统有效避免了系列 化设计中苇复性劳动，大大提高‘ｒ设计效率。 关键词：参数化建模；一次开发；ＰＴｏ厂ｎｄＫｉｔ；工程图 中图分类号：ＴＨｌ２；７ｒＰ３１９文献标志码：Ａ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ＰａｍｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇＩｌｉ】【ｌｇ粕ｄＤｍ、】．，ｉ１１９ｓｙｓｔｅｍＢａｓｅｄ肌Ｐｒｏ／Ｅ １知Ｙｕ，ＰｉｎｇＸｕｅｌｉａｎｇ，ＤｏｎｇＮｉｆｌｇ，ＹｅＪｉｎｇ Ａｂ缸翟ｃｔ：ｋｖｉｅｗｏｆｔ１１ｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉ蚰ｔ｝Ｉａｔｎ陀ｃｈａｒａｃｔ硎ｓｔｉｃｓｏｆｌｌｌｅｓ明陀ｔｏ浏。西ｃａｌｓｔｎＪｃｔｕ陀ａｒＩｄｄｉⅡ．ｅｒｅｒｎｄｉｒｎｅ璐ｉ伽ｐａ一眦ｒＩｅｔｅｒｓｉｆｌｔＩｌｅｃｏｕｒｓｅ０ｆＰｌＤｄｕｃｔ鸵ｒｉａｌｉ∞，岫ｉｌｌｇＰｒｏ／Ｅ’ｓ‰ｃｔｉｏｎ０ｆＰａ黜ｔｒｉｃ咖ｄｅｌｉＴｌｇａｎｄｓｅｃ０Ｉｌｄｄｅｖｅｌ叩咖斌ｔａ小一Ｐｒｏ／ＴｂｏｌⅪｔｗｅｄｅｖｅｌ叩ａｐａｍｍｅｔ商ｃｄｅ８ｉ鲥ｎｇａｎｄｄ驯ｉｎｇｓｙｓｔｅＩｎｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｍｅｃ咖ｐ叩ｙ’８ｎｅｅｄｓ．Ｆｉｒｓｄｙ，“ｉｓｎｅｃ髑髓ｒｙｔ０ｓｅｔｕｐ３Ｄｐａ功ｍｅｔｒｉｃｌＴｍｄｅｌ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｂａｓｅｄ∞ｔ１１ｅＡＰＩ缸１ｃｔｉｏ惜。睢ｎｅｄｂｙ Ｐｍ爪ｏＪｌ（ｉｔ，ｔＩｌｅｓｙｓｔ咖ｃ锄ｅ曲ｄａ【ａ抽ｌｅｄｋｅ∞ｔ｝ｌｅ叩ｅｒ－ａｔｉ鸭ｐｌ础嘞ｏｆＭｆ℃，ａｃｈｉｅｖｅｔ１１ｅ蝴｜Ｉｌｌ麟ｌｉｎｋ吨帅ｎｇＰＩＤ几ｏｌ格ｔ，Ｐｍ／Ｅ蚰ｄＭＦｃ，龃ｄｈａｖｅ岫ｎａｔｕｒｅｏｆｉｍｅｒａｃｂ哪，尚?ｂｉｌｉ哆，ｐｅｎｉｎｅｎｃｅ；ＦｉＩｌａｌｌｙ，ｕｓｅ瑁ｅｎｔｅＩｙｔｏｔ｜ｌｅｓｙｓｋｍ，ｉｎｐｕｔｃＩａｔａ，ｃ咖ｐｌｅｌｅｔ｜ｌｅ籼ｔｏ－ｇｅｎｅｍｔｉ∞ｏｆｐａｎｓａｒＩｄｄｒ州ｎ伊．Ｔｈｅｓｙ砒ｅｍｍａｌ【ｅ璐ａｖｏｉｄｄｕ曲洲∞０ｆｗｏｒｋｉｎ“砣ｃｏｕｒ就ｏｆＰｌＤｄｕｃｔ∞ｄａ￡ｉｏｎ，ｅｎｈ锄ｃｅｅ缶ｃｉｅｆｌ（了ｇｒｅａｄｙ． Ｋ叩舳ｒｄｓ：ｐａ训ｃ啪ｄｅＩｉｆＩｇ；ｓｅｃｏｎｄｄｅｖｅｌｏｐｎ地ｎｔ；脚Ｄ厂ｒｏｏＩｌ（ｉｔ；ｄｒａｗｉｎｇ １引言 Ｐｒ℃ｌ／Ｅ是一款基于ｗｉｎｄｏｗｓ平台、以参数化技术为核心的三维ＣＡＤ软件，主要应用于参数化建模和 绘图，可以使用户方便、准确、快捷地建立所需要的三维实体模型。其二次开发工具Ｐｍ／‰ｌｌ（ｉｔ是一种类似于Ｃ语言的程序开发语言，它提供了ＰＩＤ／Ｅ开发所需的数据库和头文件，用户编辑的程序可以安全控制和访问Ｐｍ／Ｅ，实现应用模块与Ｐｒｏ／Ｅ系统的无缝链接，完成零件的参数化驱动，大大提高零件的设计效率…。 图ｌ盖膜纠偏机构 收稿日期：加ｌＯ年７月 企业在设计过程中，经常遇到零件结构简单，拓扑结构相同、尺寸参数不同的情况，有时甚至必须得重新设计。这就造成形效率低下，无法满足一个企业的发展要求，同时也不利于创新能力的提高。 ２模板的参数化建模技术 ２．１Ｐｒｏ／Ｅ参数化建模技术 模板零件的参数化是指，在建模过程中根据零件的结构特征和拓扑关系来建立三维实体模型，并建立尺寸代号，为ＭＦＣ中数据传递提供数据接口［２｜，利用尺寸驱动的方法来实现零件模型的变更。在编辑运行程序时，用户只需在人机界面上输入所需变更的参数，点击按钮，通过尺寸驱动就可实现参数变更。 该方法有效利用了ＰＴｏ僵所具有的参数化技术及其提供的Ｐｌｎ厂Ｔｂｏｌ硒ｔ二次开发工具，同时利用ＭＦＣ成熟的对话框技术，使得原本繁琐的操作过程变得快速、准确、高效。 ２．２参数化模板的建立 以盖膜纠偏机构中的导套为例（见图４中动态界面），利用ＰｌＤ／Ｅ软件的参数化功能建立参数化模 板。万方数据

卡车三维参数化总布置设计系统

基于Pro/ENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统 摘要：介绍了在建立零部件图形库、底盘参数数据库、底盘设计标准库的基础上，通过Pro/ENGINEER软件进行二次开发建立的集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车底盘参数化三维总布置设计系统。该系统的研制在一定程度上实现了卡车底盘的虚拟设计与虚拟开发。详细阐述了系统开发的基本原理和主要方法。 关键词：卡车总布置计算机辅助设计参数化 1 引言 产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类，在机械、汽车行业中，创新设计较少，大量的是变型设计，也就是在原有产品的基础上，按市场需求进行局部换型和调整、重组。变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性，这也就要求企业实施平台化战略。 卡车是一种多品种、多系列的产品，新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。卡车性能主要取决于底盘，卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。同时，底盘作为平台战略的主要对象，它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。 车辆的总布置是整车开发的基础，其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。现惯用的是二维平面方法，它要求总布置人员素质要高，必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细，总布置过程当中要基本完成全部部件的布置，

部件设计人员不独立进行部件的布置。这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑，一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾；缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解，对零部件掌握程度高，否则由于部件人员介入晚，一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。 针对汽车总布置的性质和特点，结合企业实际，以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发，研制了卡车底盘总布置设计系统，同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路，使该系统操作简单，设计过程直观、高效，适用于轻卡底盘变型设计与开发。 2 Pro/ENGINEER软件 Pro/ENGINEER是美国PTC公司（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）开发的三维造型设计系统，它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念，为工业产品设计提供完整的解决方案，成为当今世界机械CAD领域的新标准，广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。Pro/ENGINEER复合式建模工具较之纯参数化的系统更灵活和自由，可以有效利用已有的产品模型数据并充分发挥其在新产品设计中的价值，特别是其自顶向下的设计思路，运用Layout和骨架来传递和交流设计意图，大大提高了设计效率。Pro/ENGINEER软件还提供了强大的装配功能，包括定义不同零部件之间的位置约束关系，生成爆炸视图，进行零部件之间的干涉检查，并计算装配体的距离、总重、重心等各种物理属性等。

第十二章-参数化三维实体造型系统

第十二章参数化三维实体造型系统 在传统的三维产品造型设计中，产品实体模型是设计者利用固定的尺寸值得到的。零件的结构形状不能灵活地改变，一旦零件尺寸发生改变，必须重新绘制其对应的几何模型，这样往往给设计工作带来极大的不便。 参数化设计是一种使用参数快速构造和修改几何模型的造型方法。利用参数化技术进行设计时，图形的修改变得非常容易，用户构造几何模型时，可以集中于概念和整体设计，因此可以充分发挥设计人员的创造性，提高设计效率。 参数化建模是指在参数化造型过程中记录建模过程和其中的变量以及用户执行的CAD 功能操作。因此，参数化建模通过捕捉模型中的参数化关系记录了设计过程，其本质就是设计过程的记录和回放。这种记录过程与次序有关（是顺序化的），同时它利用一系列定义好的参数对模型进行顺序计算。参数化建模的优势在于速度快，其缺点是用户必须提供几何元素的全部尺寸、位置信息，即只有完全定义前一元素才能定义下一个元素。 参数化的设计技术是一种面向产品制造全过程的描述信息和信息关系的产品数字建模方法，Pro/E、I-DEAS、MDT、Solidworks等都是在一定程度上以参数化、变量化、特征设计为特点的新一代实体造型软件产品。 齿轮减速器是广泛应用于机械行业的机械装置，其中包含多种通用零件，如齿轮、轴、轴承、螺纹紧固件、润滑装置、密封元件等。本章主要以齿轮减速器作为研究对象，通过在Solidworks环境下的参数化设计方法，实现减速器零件的参数化建模、虚拟装配及工程图设计等。 12.1 Solidworks简介 Solidworks是一种智能型的高级CAD/CAE/CAM组合软件，它集设计、加工、分析功能于一身，能方便地进行三维实体设计、加工制造以及动力学和热力学的各项分析。它包括Solidworks本身的CAD模块、CAM Work的加工模块以及Design work的分析模块等。Solidworks的智能化程度高，参数化功能强，并且操作起来非常简便，是最容易学习的高级绘图分析软件之一。图12-1是Solidworks的标准工作界面。 工具栏 下拉菜单 特征管理 器设计树 图12-1 Solidworks的标准工作界面

盘形齿轮铣刀刀具简介

盘形齿轮铣刀刀具简介 用模数盘形齿轮铣刀铣削直齿圆柱齿轮时，刀具廓形应与工件端剖面内的齿槽的渐开线廓形相同，如图9－22所示。 当被铣削齿轮的模数、压力角相等，而齿数不同时，其基圆直径也不同，因而渐开线的形状（弯曲程度）也不同。因此铣削不同的齿数，应采用不同齿形的铣刀，即不能用一把铣刀铣制同一模数中所有齿数的齿轮齿形，如图9－23所示。但为了避免制造数量过多的盘形铣刀，生产上采用刀号的办法，如表9－8所示。即用某一刀号的铣刀铣制模数和压力角相同而齿数不同的一组齿轮。每号铣刀的齿形均按所铣制齿轮范围中最小齿数的齿形设计的。 表9-8盘形铣刀刀号与所加工齿轮的齿数 用盘形铣刀铣制斜齿轮时，铣刀是在齿轮法剖面中进行成形铣削的。选择刀号时，

铣刀模数应依照被切齿轮的法向模数mn和法剖面中的当量齿轮的当量齿数Zv选择。 Zv=Z/（cos3β） 式中β－斜齿轮螺旋角（°）； Zv－当量齿数； Z－斜齿轮齿数。 二、齿轮滚刀 （一）齿轮滚刀的形成 齿轮滚刀是依照螺旋齿轮副啮合原理，用展成法切削齿轮的刀具，齿轮滚刀相当于小齿轮，被切齿轮相当于一个大齿轮，如图9－24所示。齿轮滚刀是一个螺旋角β0很大而螺纹头数很少（1～3个齿），齿很长，并能绕滚刀分度圆柱很多圈的螺旋齿轮，这样就象螺旋升角γz很小的蜗杆了。为了形成刀刃，在蜗杆端面沿着轴线铣出几条容屑槽，以形成前面及前角；经铲齿和铲磨，形成后刀面及后角，如图9－25所示。

（二）齿轮滚刀的基本蜗杆 齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。基本蜗杆有以下三种: 1．渐开线蜗杆渐开线蜗杆的螺纹齿侧面是渐开螺旋面，在与基圆柱相切的任意平面和渐开螺旋面的交线是一条直线，其端剖面是渐开线。渐开线蜗杆轴向剖面与渐开螺旋面的交线是曲线。用这种基本螺杆制造的滚刀，没有齿形设计误差，切削的齿轮精度高。然而制造滚刀困难。 2．阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆的螺旋齿侧面是阿基米德螺旋面。通过蜗杆轴线剖面与阿基米德蜗螺旋面的交线是直线，其它剖面都是曲线，其端剖面是阿基米德螺旋线。用这种基本蜗杆制成的滚刀，制造与检验滚刀齿形均比渐开线蜗杆简单和方便。但有微量的齿形误差。不过这种误差是在允

参数化设计相关理论

《基于参数化的风景园林设计行业发展》 数字化（digital）“是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再将这些数字、数据转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理后建立数字化模型。数字计算机的一切运算和功能都是用数字来完成的”[1]，在设计领域中应用时，数字化设计（digital design）“包含的范围非常广泛，只要在设计的任何一个环节以任何方式使用了计算机，都可以说是数字化设计”[1]。[1] 匡纬. 风景园林“参数化”规划设计发展现状概述与思考[J]. 风景园林，2013（1）：58-64.他们认为在范畴上，数字化设计包含参数化设计。 参数化设计发展简史 其实参数化设计思想介入前期方案生成在欧美发达国家早已有之，在20 世纪50~60 年代，美国经历了大萧条之后的第一次建设高峰，而欧洲则忙于处理二次世界大战后满目疮痍的景象。在经历了为解决居住问题和就业问题而快速发展短暂狂热之后，针对已经空前成熟的资本主义价值观本身，欧美人显然发现本国本地区文化遗产的延续和自然生态保护的重要性。 70 年代后期，计算机技术开始萌芽并以惊人的速度发展，随着晶体管技术的发明和推广，以IBM 为代表的企业纷纷走向计算机技术之路，在这个国际大背景下，在众多的设计公司中，SOM 建筑师事务所是最早意识到计算机能够给建筑行业带来一场前所未有革命的公司，早在20 世纪70~80 年代就提出了BIM（Building information modeling）即“一体化设计”的概念。伊恩·麦克哈格（Ian Lennox McHarg）是最早将参数化思想运用到生态园林景观设计的设计师之一，《设计结合自然》（Design With Nature，1969）中所介绍的矢量叠合绘制专题图的分析方法在现在看来已经无甚新奇，但在当时的社会环境背景下可谓巨大突破[3] [3]伊恩?伦诺克斯?麦克哈格. 设计结合自然[M]. 芮经纬译. 天津：天津大学出版社，2006.10. 实质上，参数化设计并不仅仅是建筑表皮的生成和建筑造型的“酷炫”这么简单，正因建筑本身的非自足性，一系列制约因素必须考虑其中，包括方案阶段的日照、供电、采暖、能源利用、环保、材料，建设过程中的结构实施难度、施工工艺、结构安全性和建成后的各种检验（包括LEED 检验），牵一发而动全身，在这种客观环境要求下，BIM 一体化设计模式就有了意义，其所追求的目标是建筑单体从内而外、自始至终整个生命周期的合理性、科学性和节约性，而现今我们所看到的在中国发生的种种建筑实践，大部分都与此毫无关联。 随着参数化设计在建筑领域的不断发展渗透，一种新的思潮“参数化主义”也随之涌现。“参数化主义”（parametricism）是由英国皇家建筑师学会建筑师、扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）建筑事务所合伙人帕特里克·舒马赫（Patrik Schumacher）最早提出的(如图6)，尽管这个称谓仍有争议，但已在一定范围（哲学领域）内开始运用。 线性景观是可以用简单的数量和逻辑关系概括的、直接性的、静态的景观，以欧洲古典园林为代表的规则对称式园林是最好的例证——一切均以数学上的几何比例为基础扩展开去，甚至将人的尺度也纳入到这一庞大的比例美学系统中来，其从形式到功能布局均是简单的二元关系（从点到点），是可以用x、y、z 三轴向量概括的；而非线性景观则融合了复杂的多元关系，单纯靠几何比例已无法解释其微妙之处，其特征是神秘而和谐，并带有混沌中意外的突变，且其中蕴含着各种逻辑上的关系，甚至哲学和心理学上的某种相互关联，并不单单是美学关联那么简单了。中国古典园林所蕴含的哲学原理和审美特质，使其体现出朴素的非线性特征来——看似随意而为的外在布局形式，实质上是追随“画意”和中国人眼中的自然主义的结果，而使其被赋予了一种内在的“禅意” 在现阶段的中国，面对一个数据充实、分析到位、系统完善而可能平面上不那么好看的科学设计，与一个平面表现十分花哨，却漏洞百出、难以自圆其说的艺术设计，很多决策者可能

三维参数化设计现状

三维参数化设计的发展现状 最佳答案 在国内大多数人，不习惯三维，精通的更少 很多人，只是把三维作为，设计后的产品演示 从草图规划开始，就是直接用三维设计的人及其比较少。 根据三维三维模型进行有限元分析的也不多。 直接用三维做设计，对个人的软件操作水平要求比较高，老工程师学不了，没有相关知识积累。 新人，对软件应用不够深入，只会皮毛 其发展到目前为止可以分为3个阶段。1995年至2000年是第一阶段，此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期。在这一阶段，皮克斯／迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。 2001年至2003年为第二阶段，此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段，三维动画从“一个人的游戏”变成了皮克斯和梦工场的“两个人的撕咬”：你（梦工场）有怪物史瑞克，我（皮克斯）就开一家怪物公司；你（皮克斯）搞海底总动员，我（梦工场）就发动鲨鱼黑帮。 从04年开始，三维动画影片步入其发展的第三阶段———全盛时期。在这一阶段，三维动画将演变成“多个人的游戏”：华纳兄弟电影公司推出圣诞气氛浓厚的《极地快车》；曾经成功推出《冰河世纪》的福克斯再次携手在三维动画领域与皮克斯、梦工场的PDI齐名的蓝天工作室，为人们带来《冰河世纪2》……此外，皮克斯推出自己的第一部独立影片《蹩脚炖菜》。而迪斯尼也将推出第一部独立制作的三维动画影片《小鸡》。至于梦工场，则制作了《怪物史瑞克3》，并且将《怪物史瑞克4》的制作也纳入了日程之中 浅谈三维CAD发展现状 出处：日期：2005-10-28 三维服装CAD有别于二维CAD的地方在于：它是在通过三维人体测量建 立起的人体数据模型的基础上，对模型进行交互式三维立体设计，然后 再生成二维的服装样片。它主要解决的问题是人体三维尺寸模型的建立 及局部修改、三维服装原型设计、三维服装覆盖及浓淡处理、三维服装 效果显示特别是动态显示和三维服装与二维衣片的可逆转换等方面。 三维服装CAD的基础是三维人体测量。目前三维人体测量系统在国外已经商品化，其技术已经较为成熟，其中法国、美国、日本等国利 用自然光光栅原理，分别用40毫秒、10秒、1．8秒，即可完成三维人 体数据的测量。国际上常用的三维人体测量技术一般都是非接触式的，

基于ProMechanica的数控立铣刀优化设计

第一章 CAD/CAE/CAM的简述 1.1 CAD/CAE/CAM的发展历程 1963年美国教授I.E. Su terland成功研制出了世界上第1套实时交互的计算机图形系统SKETCHPAD，它标志着CAD技术的诞生。在1952年美国MIT试制成功了世界上第1台数控铣床，解决了复杂零件的加工自动化，促使了数控编程技术的发展。20世纪50年代中期，MIT研制开发了自动编程语言(APP)提出了被加工零件的描述、刀具轨迹的计算、后置处理及数控指令自动生成等CAM基本技术。从此以后，CAD技术与CAM技术便相辅相成地发展起来，在过去的40多年中，CAD/CAM技术经历了如下四个主要发展阶段【14~15】： ①20世纪50年代的初始准备阶段美国麻省理工学院(MIT)于1950年在“旋风”计算机上采用阴极射线管(CRT)做成图形终端，并能显示图形。50年代后半期出现了光笔，由此开始了交互式计算机图形学的研究。 ②20世纪60年代前期的研制试验阶段此阶段是交互式计算机图形学发展的最重要时期。该时期较著名的交互式系统有：1963年美国学者Ivan.Su therland研究的“sketchpad”系统；1964年美国通用汽车公司的“DAC一1”系统；1965年洛克希德公司推出的“CAD/CAM”系统，贝尔电话公司的“GRAPHIC一1”系统等，但当时刷新式显示器价格十分昂贵，CAD 系统因此难以普及。 ③ 20世纪60年代末至70年代的商品化阶段交互图形技术日益成熟并得到广泛应用，此时期CAD/CAM的发展着重于绘图技术，几何模型化及工程分析研究工作，仍以分离的单个软件应用为主。此时它们大多是6位机上的三维线框系统及二维绘图系统，只能解决一些简单的产品设计问题。 ④ 20世纪80年代后的迅速发展阶段20世纪80年代工业界开始认识到CAD/CAM新技术 的重要性，大量推出新原理、新方法、新软件，并把单一功能软件集成，使之不但能绘制工程图形，而且能进行自由曲面设计、有限元分析、三维造型、机构及机器人分析与仿真等多种应用。与此同时，计算机硬件及输人、输出设备也有较大发展，32位的工作站可以和小型机、甚至中型机相媲美，价格低廉的彩色光栅图形显示器占据统治地位，计算机网络获得以广泛应用，所有这些都大大促进了CAD/CAM的更大发展。30年来，工业发达国家的CAD技术不断创新、完善，逐步发展形成一个从研究开发、生产制造到推广应用和销售服务的完整的高技术产业。 CAE技术比起CAD、CAM发展得晚，在20世纪60-70年代，处于探索阶段，有限元技术主要针对结构分析问题进行发展，以解决航空航天技术发展过程中所遇到的结构强度、刚度以及模拟实验和分析。20世纪70-80年代是CAE技术蓬勃发展时期，出现了大量的机械软件，软件的开发主要集中在计算精度、硬件及速度平台的匹配、计算机内存的有效利用及磁盘空间利用上，而且有限元分析技术在结构和场分析领域获得了很大的成功。20世纪90年代CAE技术逐渐成熟壮大，软件的发展向与各CAD软件的专用接口和增强软件的前后置处理能