信息化在制造業中應用的不斷深入和延伸,推動了我國制造業向高效率、高利用率和低碳環保方向發展。特別是對于特種件的研究與開發,不再是傳統的設計、加工再反復修改的過程,而是應用了虛擬制造技術,利用仿真技術和分析工具,建立一個集成的制造環境。
CNC齒輪測量中心可以測量齒輪、復雜刀具、蝸輪、蝸桿、凸輪、曲軸等各種復雜工件,解決了傳統檢測的技術難題。但是需要對齒輪進行加工后才能檢測其性能,所以仍然要耗費很多的時間,增加了整體設計成本。虛擬CNC齒輪測量中心是應用信息技術在計算機環境下對所設計齒輪的結構、性能等進行測量,并根據需求對其進行最優化設計。這將有效的節約產品的設計成本,減少設計時間,更好的完成設計任務。
本文研究介紹了虛擬CNC齒輪測量中心的體系設計,并應用SolidWorks對其進行幾何建模。
1 總體結構設計
CNC齒輪測量中心分為機械系統、控制系統、計算機軟件三個部分。本文應用SolidWorks對虛擬CNC齒輪測量中心的機械系統進行整體構建。CNC齒輪測量中心實質上是含有一個回轉角坐標的四坐標測量機,其機械系統的運動部分包括X軸、Y軸、Z軸方向的直線運動和圓盤的回轉運動。根據真實CNC齒輪測量中心的幾何形狀及運動方式,將虛擬CNC分為幾個部份進行建模。
2 幾何建模
2.1 控制系統幾何建模
控制系統及信息采集系統的工作都是由計算機來完成的。虛擬CNC齒輪測量中心控制系統分為計算機箱體、機箱蓋、支撐架、顯示器等幾部分。控制系統的幾何建模。
CNC對數螺旋錐齒輪測量中心控制系統負責系統的運行控制以及系統運行數據和仿真數據的采集,是齒輪測量中心最重要的部分。
2.2 動力系統幾何建模
虛擬CNC測量中心動力部分主要是由為測量系統提供動力的電機以及電力系統組成。動力系統的幾何建模。動力系統包括控制柜、操作臺、回轉臺和立柱、卡具滑塊等幾部分。
動力系統的回轉臺提供回轉動力。工件工作時做C軸的回轉運動,通過回轉臺的下頂尖柱和上頂尖柱的卡具將工件夾緊。動力系統負責控制機體的運行、停止,以及為測量系統提供動力支持。
2.3 測量系統幾何建模
虛擬CNC齒輪測量中心測量系統包括測頭立柱、回轉軸、測頭以及測頭支架等。測量系統的幾何建模示。
測量部分包括X軸、Y軸、Z軸形成的直角坐標系。測頭立柱在控制柜上做X軸的水平運動,測頭支架在側頭立柱上做Y軸的垂直運動,測頭相對側頭支架做Z軸的往返運動。測量系統即按照在測頭上做三個方向的運動與回轉臺回轉運動相結合共同測量工件的參數。
2.4 整體建模
最終對所設計的控制系統、動力系統、測量系統進行整體的幾何建模。將所設計的幾個系統的模型配合,得出虛擬CNC齒輪測量中心的整體建模。
經過與實體CNC齒輪測量中心的對比,所設計的虛擬CNC齒輪測量中心符合CNC齒輪測量中心的工作原理與測量方法,達到了設計的目的與要求。
3 結束語
通過對虛擬CNC測量中心機械部分進行總體設計,并應用SolidWorks對虛擬CNC測量中心各部分進行了建模通過組裝得到了虛擬CNC測量中心的整體幾何模型。通過與真實CNC齒輪測量中心對比,虛擬CNC齒輪測量中心符合CNC齒輪測量中心的機械工作原理。為今后虛擬CNC齒輪測量中心的發展提供了理論依據,為虛擬測量奠定了基礎。
(審核編輯: Doris)
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