滚轧轮设计系统的研究与开发

渐开线花键、齿轮的冷挤压技术是一种少无切屑、高效率、高质量的加工技术,与传统的花键、齿轮加工技术相比它不仅加工效率高,而且能改善加工表面的金属组织,使其表面质量得到很大地提高,产品寿命也大大延长。现有滚轧轮的设计都需要通过多次试滚来修正滚轧轮的设计参数,造成研制成本的提高并延误生产周期。因而,研究滚轧轮参数化设计,对冷滚轧技术的普遍推广具有重要现实意义和应用价值。 本文根据金属塑性加工原理和齿轮啮合原理,对渐开线花键冷滚轧工艺过程行了分析,推导出滚轧轮设计参数的算法及相关的工艺参数算法。在此基础上,以SolidWorks为开发平台,Visual Basic为编程工具,开发出滚轧轮设计专家系统。系统采用参数化设计和特征建模技术实现了三维造型及图纸的绘制智能化。 本文研究了渐开线齿廓在SolidWorks中的精确造型,可根据要求达到计算允许的任意齿廓造型精度。采用粗建模与程序精确建模相结合的造型方法,减少了大量的程序建模运算,加快了造型速度。系统允许设计者根据实验或经验数据对零件工艺参数及滚轧轮参数进行调整,直至达到产品要求的零件参数,具有良好的交互性。从而在实际生产中减少了生产准备时间及材料和人工的浪费,实现了滚轧轮设计的准确化、快速化。 本文实现了滚轧轮设计工作的可视化、自动化。系统提高了设计、造型的效率和准确性。实现了设计计算、数据修正、三维造型与绘制图纸的无缝结合,同时也为类似产品的设计提供了有益参考及复杂零件的参数化设计提供了基本支撑。 本文通过对三维CAD的二次开发技术的研究,提高了CAD技术在产品设计中的应用水平。并着重分析了SolidWorks二次开发的开发方式和一般步骤,探讨了产品设计专用系统中的数据管理技术,以SolidWorks插件方式开发了依托于SolidWorks平台的实用系统,并给出了系统运行实例。