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基于AutoCAD的螺紋加工三維仿真
日期:2007-12-3 20:30:44 人氣:1429     [ ]
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    在機械傳動中,螺紋的應用十分廣泛,尤其是在數控設備上更是大量使用滾珠絲杠。對這些螺紋零件,采用CAD/CAM技術進行設計與制造是離不開仿真技術的,本文主要介紹的是基于AutoCAD平臺,利用VLISP編程,根據螺紋加工原理、三維實體造型和對象布爾運算等實現螺紋加工三維動態仿真技術。

一、基圓柱體造型

    根據國標GB196—81)規定,三角螺紋的基本尺寸有外徑D、中徑D2、內徑D1、螺距P、基本三角形高度H和牙形角60°。按有關規定,滾珠絲杠公稱直徑為D,長度為L,滾珠直徑為db。將基圓柱體的直徑取為D,長度取設計值L,則程序代碼如下

(setq  d (getreal"\n請輸入螺紋外徑:")
l (getreal"\n請輸入螺紋長度:")
)
(command "cylinder" (list 0 0 -1) "d" d (* -1  l ) );畫圓柱體

二、切削刀具造型

    螺紋加工常用車削、銑削等加工方法,下面僅以車削三角螺紋和銑削滾珠絲杠為例來說明。

1. 三角螺紋車刀簡化模型

    零前角螺紋車刀的創建,如圖1所示其代碼如下

圖1 車刀多邊形

  (setq p1 (list 0 0 0));設當前坐標原點為P1
    (setq p2 (polar p1 0 (/ p 4)))
    (setq p3 (polar p2 (/ pi 3 -1) (* 5 h)))
    (setq p4 (polar p3 (/ pi 2 -1) 10))
    (setq p5 (polar p4 pi (+ (/ p 4)(* 5 h))))
    (setq p6 (polar p5 (/ pi 2) 10))
  ;定義車刀多邊形p1 p2 p3 p4 p5 p6點的相對坐標
(command "pline" p1 p2 p3 p4 p5 p6  "c" "")  ;用多段線形成封閉多邊形
(command "extrude" "l" "" -5 "");拉伸形成車刀模型
(setq e1 (entlast));返回圖元名
(command "move" e1 "" "0,0,0" (list (/ p 2 -1) (/ d1 2 -1) 2.5));移動到起刀點

2. 滾珠絲杠圓盤銑刀簡化模型

    圓盤銑刀是根據絲杠螺紋槽的法剖面廓形而創建的成形銑刀,為簡化計算可用軸向剖面廓形代替,主要代碼如下
(setq db (getreal"\n請輸入滾珠直徑:"));定義銑刀截面多邊形各節點P11、P12、P13、P14,如圖2所示

圖2 銑刀截面多邊形

 (setq p11 (polar (list 0 0 0)  (/ pi 2) 23.5))
   (setq p12 (polar p11 0 db))
   (setq p13 (polar p12 (/ pi 2 -1) 13.5))
   (setq p14 (polar p13 (* pi -1) db))
   ;定義銑刀截面多邊形各節點P11、P12、P13、P14
(command "pline" p12 p13 p14 p11 "a"  "cl" "") ;用多段線繪制銑刀截面多邊形
(command "revolve" "l" "" "x" "" );旋轉生成銑刀體
(setq o1 (entlast));返回圖元名
(command "ucs" "y" "" "" "color" 1);坐標系繞Y軸轉90°,并指定顏色為紅色
(setq p20 (list 0 0 0));設當前坐標原點為P20
   (setq p21 (polar p20 0  3.3))
   (setq p22 (polar p21 (/ pi 2 ) 5.2))
   (setq p23 (polar p22 (/ (* 105 pi )180) 1.3))
   (setq p24 (polar p20 (/ pi 2 ) 6))
   (setq p25 (polar p20 (/ pi 2 ) 5))
;定義銑刀槽截面多邊形各節點P20、P21、P22、P23、P24及基點P25,如圖3所示

圖3 銑刀槽多邊形

(command "pline" p20 p21 p22 p23 "a" p24 "l" "c" "");用多段線生成銑刀截面多邊形
(command "extrude" "l" "" (* 2 db) "");拉伸形成刀槽體
(setq o2 (entlast));返回該圖元名
(command "move" o2 "" p25 (list 0 -25 -1));以基點P25移動刀槽體到指定點
(command "array" o2 "" "p" p21 20 "" "" );將刀槽體環形矩陣20個
(setq ss (ssget "x" '((62 . 1))));以紅色為過濾器創建選擇集ss
(command "subtract" o1 "" ss "");將銑刀體與刀槽體進行布爾差運算生成銑刀簡化模型
(setq o3 (entlast));返回該圖元名
(command "rotate" o3 "" p21 5);銑刀旋轉5°
(command "move" o3 ""
(list 0 0 0) (list 0 (* -1 (+ 25 (/ (- d db) 2))) 0));將銑刀移動到切削位置

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出處:本站原創 作者:佚名
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