Размещено на http://www.allbest.ru/

Омск 2010

Программа компьютерного моделирования процесса формообразования винтовой поверхности детали дисковым инструментом

Функциональное назначение программы, область применения, ограничения

Предлагаемая программа предназначена для решения задачи профилирования дискового инструмента, предназначенного для обработки винтовой поверхности (ВП) детали [1] методом геометрического моделирования.

Современные средства компьютерной графики предоставляя возможность моделирования процесса формообразования, позволяют исследовать влияния различных параметров инструмента, а также параметров его установки относительно детали, на форму профиля детали и наоборот [2, 3].

Рассматриваемая программа выполняет в автоматизированном режиме моделирование процесса формообразования дискового инструмента для винтовых поверхностей деталей. Решается и обратная задача - формообразование винтовой поверхности детали по заданному инструменту - дисковой фрезе. Программа состоит из трех основных подпрограмм:

1) подпрограмма формообразования тела детали с винтовой цилиндрической поверхностью;

2) подпрограмма моделирования формообразования дисковой фрезы по заданной винтовой поверхности детали;

3) подпрограмма моделирования формообразования винтовой поверхности детали по полученной модели дисковой фрезы.

Функции программы написаны на языке программирования AutoLISP, диалоговые окна на языке программирования DCL (Dialog Control Language).

Все исходные файлы программы собраны (скомпилированы) в единый файл приложения системы AutoCAD с расширением VLX.

При запуске программы каждая подпрограмма выполняется последовательно с запросом между выполнениями подпрограмм на выполнение.

Подпрограмма формообразования тела детали с винтовой поверхностью.

Основными исходными данными для выполнения подпрограммы являются параметры определителя цилиндрической винтовой поверхности. К ним относятся (рис. 1):

- ось винтового движения;

- образующая винтовой поверхности - в дальнейшем образующей будет, как правило, кривая, расположенная в плоскости, перпендикулярной оси винтового движения (торцовый профиль);

- шаг или параметр винтового движения;

- направление винтового движения.

Рис. 1. Параметры цилиндрической винтовой поверхности

Торцовый профиль ВП задается конструктором в среде компьютерного моделирования с помощью ее средств. Этот процесс может быть автоматизирован, если профиль определен уравнениями. Здесь же устанавливается и положение оси винтового движения.

Создание модели тела детали с винтовой поверхностью на первом этапе формируется полигональная модель этой поверхности по нескольким ее сечениям. Для задания семейства профилей ВП (сечений) в качестве дополнительных исходных данных нужны начальное и конечное значения угла поворота профиля относительно исходного положения, а также приращение угла поворота между соседними его положениями.

Рис. 2 - Диалоговое окно для ввода параметров винтовой поверхности

Выполнение подпрограммы построения детали с винтовой поверхностью начинается с загрузки диалогового окна «Окно ввода параметров винтовой поверхности (ВП)» в соответствии с рисунком 2.

По умолчанию, при первом запуске подпрограммы, в диалоговое окно загружаются исходные параметры моделирования.

Рис. 3. Модель тела с цилиндрической винтовой поверхностью; 1- модель тела детали с винтовой канавкой; 2- цилиндрическая винтовая поверхность.

При последующем запуске подпрограммы в любом открытом документе системы AutoCAD текущего сеанса в качестве исходных параметров моделирования ВП будут использоваться параметры последней смоделированной поверхности.

Итогом работы подпрограммы является полигональная модель ВП и твердотельная модель детали с винтовой поверхностью, как показано нарисунке 3. винтовой геометрический деталь дисковый

Подпрограмма моделирования формообразования дисковой фрезы по заданной ВП и параметрам их взаимного относительного расположения.

Исходными данными для выполнения подпрограммы являются параметры установки инструмента относительно детали (рис. 4):

· угол в скрещивания осей детали и инструмента;

· угол поворота профиля ВП относительно начального положения;

· расстояние Dvpfr между осями детали и инструмента.

Так как модель тела с винтовой поверхностью уже сформирована, то угол ш задается вращением тела с ВП вокруг своей оси этапе корректировки исходных данных.

Рис. 4. Системы координат, связанные с деталью - X vpYvpZvp и инструментом - XfrYfrZfr; - угол между осями детали и инструмента; - угол поворота торцового профиля детали.

Выполнение подпрограммы начинается с загрузки диалогового окна «Формообразование дисковой фрезы по ВП» в соответствии с рисунком 5. В нем кроме указанных выше параметров вводятся начальное и конечное значения угла поворота тела с ВП, а также величина приращения угла поворота ВП.

Рис. 5 - Диалоговое окно для ввода параметров установки винтовой поверхности относительно инструмента и параметров относительного движения.

При первом запуске подпрограммы, в диалоговое окно загружаются исходные установленные по умолчанию.

При последующем запуске подпрограммы в любом открытом документе системы AutoCAD текущего сеанса в качестве исходных параметров моделирования ВП будут использоваться параметры последнего моделирования.

После ввода параметров эта подпрограмма вначале формирует заготовку для дисковой фрезы в виде отсека цилиндра. Его размеры и расположение определяются параметрами установки. Исходные данные для моделирования приведены на рис. 6. Затем выполняется моделирование формообразования фрезы, как показано на рис. 7.

Рис. 6. Взаимное положение детали с ВП и заготовки для дисковой фрезы.

Рис. 7. Формообразование дисковой фрезы по заданной ВП и параметрам их относительного расположения; 1 - модель дисковой фрезы, 2 - модель детали с винтовой канавкой.

Подпрограмма моделирования формообразования ВП детали по полученной модели дисковой фрезы и параметрам их относительного расположения.

Эта подпрограмма решает обратную задачу, а именно, по полученной модели дисковой фрезы осуществляется моделирование формообразования канавки с винтовой поверхностью.

Выполнение подпрограммы начинается с загрузки диалогового окна «Формообразование ВП дисковой фрезой» в соответствии с рисунком 8. В диалоговом окне параметры - шаг винтового движения фрезы, расстояние между осями ВП и фрезы, а также угол между осями по умолчанию принимаются равными заданным на предыдущих этапах моделирования.

Рис. 8 - Диалоговое окно для ввода параметров установки инструмента относительно винтовой поверхности и параметров относительного движения.

2. Используемые технические средства.

Функции программы написаны на языке программирования Visual LISP, диалоговые окна на языке программирования DCL (Dialog Control Language).

Программа разработана с учетом технологии ActiveX Automation объектной модели системы AutoCAD, и является работоспособной под управлением системы AutoCAD, начиная от 2000 до 2010 версию системы AutoCAD.

Рис. 9. Формообразование ВП детали по полученной модели дисковой фрезы и параметрам их относительного расположения; 1 - модель дисковой фрезы, 2 - модель детали с винтовой канавкой.

3. Технические требования, специальные условия применения.

Поскольку данная программа является приложением под систему AutoCAD, то технические требования программы являются такими же, как и для используемой системы AutoCAD.

Для подзагрузки программы к системе AutoCAD необходимо, чтобы путь расположения файлов программы был добавлен в перечень путей доступа к вспомогательным файлам системы AutoCAD.

Выполнение программы начинается по команде “FORM-VP-FR”, набранной в командной строке системы AutoCAD.

4. Условия передачи программной документации или её продажи

Реализация данного программного продукта осуществляется через автора данного проекта, Ляшкова А.А., E-mail: 3Dogibmod@mail.ru

Библиографический список

1. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1975. - 392 с.

2. Ляшков А. А. Компьютерное моделирование процесса формообразования зубчатых колес методом обкатки инструментальной рейкой и долбяком. Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: Материалы Всероссийской научно-технической конференции: в 2ч. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2009. - Ч.1. - с. 49-54.

3. Полещук Н.Н. AutoCAD: разработка приложений и адаптация.- Спб.: БХВ - Петербург, 2006.- 976с.

Размещено на Allbest.ru