在计算机迅速普及和发展的今天,CAD技术也在人们生产、生活的各个领域获得了广泛的应用,并给工业界乃至全社会带来了深刻的变化。在改进产品设计质量、缩短研制周期、降低成本和减轻劳动者强度、提高劳动都创造力等方面,CAD技术做出了重大贡献。 机器设备的正常运转是保证陶瓷产品质量的决定性环节。陶瓷机械(如粉碎机械、筛分机械、给料和配料设备、混合与搅拌机械等)均须由齿轮、轴等部件组成的传动系统来传递运动和动力,实现预定的机械动作过程。这里以传动系统为例,分析采用CAD技术进行设计的一些问题。而在传动系统设计中,涉及到大量的齿轮和轴,根据这一特点,从以下几点说明中设计一个最佳方案。 一、在模型空间或图纸空间组织绘图 当开始画一幅图的时候,首先必须考虑的是当图形绘制完成以后,最后是在模型空间还是在图纸空间中组织图形输出。因为在这两种空间中组织图形输出的特点不同,相应的整个绘图过程的处理方法也不一样。在模型空间:绘图极限(Drawing Limits)设置,图框、标题栏、明细表的绘制,文本和符号(如粗糙度符号)的绘制,尺寸标注等,除零部件图形以外的所有部分都要考虑比例因子的影响,可用MVSETUP命令来设置单位、比例和图限。在图纸空间:可使用MVSETUP进行纸面构图;可调整浮动视窗的显示比例和层的可见性;可调整线型比例和文本高度;可以调整尺寸标注。在模型空间或图纸空间中组织绘图,各具特点,都鹅自己适应的场合。仅绘个视图或多个比例相同的视图时,一般在模型空间中组织绘图,各具特点,都有自己适应的场合。仅绘制一个视图的复杂图形布局,或者可能是某个三维模型的多个视图时,最好在图纸空间组织图纸。 二、齿轮图库的建立 该图库采用Autolisp语言编程,窗口操作环境是人机交互界面,除下拉式菜单和图标外,还允许用户在Auto CAD软件中设计并实现自己的弹出式对话框。齿轮图库的调用设计成如下顺序: (1)用鼠标点选常用件主菜单; (2)当常用件下拉菜单出现时,点选齿轮选项; (3)当齿轮图标菜单出现时,点选要调用的齿轮(图标、文字均可); (4)按对话框提示,用户只须点取(也可用键盘输入)齿轮参数(齿数、模数等),就可立即画出满足不同要求的齿轮工程图。 三、轴CAD系统的开发 将一般轴类零件的结构归纳出五种结构要素,即五种不同形状的轴段(见图1)。利用这些轴段可以组合成各种形状的轴,每种形状的轴段须要确定的参数如下: (1)a型轴段须确定的参数为轴径、轴长、倒角、圆角半径; (2)b型轴段须确定的参数为轴径、轴长、倒角; (3)c型轴段须确定的参数为轴径、轴长、圆角半径; (4)d型轴段须确定的参数为轴径、轴长、倒角、圆角半径; (5)e型轴段须确定的参数为轴长、大端直径、小端直径。
本系统通过对话框方式,将五种形状的轴段以及所需的尺寸参数显示出,引导用户输入构成设计对象的各个形状的轴段参数。输入的轴段数据用一个亓 砝幢4妫 亓 碇邪 鸥鞲鲋岫蔚淖颖恚 檬淙胫岫蔚那昂笏承蚝藕椭岫涡巫吹淖帜福 、b、c、d、e)作为关键字索引,调用绘制函数将轴绘出。轴的所有数据可用一个文本文件保存,以便于需要时编辑轴的尺寸参数和改型设计。系统框图为: 四、进行块操作 在前述传动系统中,部件之间的联接要用大量的螺钉、销钉等。而螺钉、销钉在装配体中的尺寸大小、安装方位不尽相同,将其制作成块会给制图带来方便。特别当进行粗糙度标注时,更可以达到事半功倍的效果。 块是实体的集合,具有使用、修改方便和节省存贮空间的特点。块可以按块定义、附加属性、块存储、块插入等步骤实施操作,块操作省时省力。块可以写成块文件,作为文件处理,便于实现资源共享。 五、三维实体造型 利用CAD可进行三维实体的造型设计,这是手工绘图所不具备的。三维实体可能过消隐、着色、润饰等展示模型的具有真实感的图片,再加上灯光、场景等,更强化了模型的逼真效果。图2为轴的三维实体造型设计。 综上所述,利用CAD技术进行陶瓷机械的设计,在正确运用绘图命令和合理进行编辑的基础上,选择在模型空间、图纸空间组织绘图,建立齿轮图库,开发轴的CAD系统,制作合造的块,强化三维实体造型,这样将会使陶瓷机械的设计既轻松快捷,又实用方便。(李宏)
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