Pro/E环境下钻削类组合机床主轴箱CAD系统的研究

【摘要】：组合机床是以通用部件为基础,配以少量专用部件而组成的半自动或自动专用机床,它兼有低成本和高效率的优点,在大批量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。组合机床大多属于专用机床,所使用的零部件一般具有系列化、标准化和通用化的特点,但其传动方案具有灵活多变的特点,经常会出现多轴数、多排次、多参数和多方案的现象。目前,组合机床整个设计过程主要依赖于设计者的经验,不同的设计者所设计的方案有很大的不同。随着社会的发展,设计人员流动性越来越大,年龄趋于年轻化,设计者经验不足、专业知识匮乏等问题已经显现出来。把本领域专家已有的丰富的经验继承下来,并将其程式化,是企业的迫切需要。因此,研发一种组合机床智能化设计平台势在必行,课题的研究具有重大的理论意义和实用价值。 论文搭建了组合机床智能设计平台基本框架,该平台由传动方案智能设计系统和智能CAD系统组成。其基本思想是将专家系统和CAD建模技术等有机结合,在成熟的CAD/CAM软件基础上进行二次开发,创建组合机床智能设计应用软件系统。在确定方案时,根据专家经验,在传动方案智能设计系统中完成方案的选择和优化、参数的确定和校验等环节,并将最终决策结果传给智能CAD系统;CAD系统根据决策结果得出的设计参数,完成所需标准件及通用件的建模、虚拟装配、生成工程图和数据反馈等工作。 智能CAD系统是“组合机床智能设计平台”的一个重要组成部分。本文以钻削类组合机床主轴箱为研究对象,利用可视化集成开发环境Visual C++6.0和三维参数化建模软件Pro/ENGINNR自带的二次开发工具Pro/Toolkit建立了钻削类组合机床主轴箱CAD系统,实现了钻削类组合机床主轴箱的智能设计。论文根据传动方案设计系统确定的设计参数,针对不同特点的零部件分别建模,完成整个主轴箱的虚拟装配,并生成零件二维工程图。装配完成后自动保存到数据库及图形库中,作为案例添加到案例库中,并将结果反馈给传动方案设计系统。 实例检验表明,本系统的实现使所设计的方案更加合理,并且大大降低了钻削类组合机床主轴箱零部件设计与装配的难度,减少了设计人员的工作量,提高了设计效率和质量,缩短了设计周期。本系统的实现为组合机床主轴箱设计的CAE和CAM奠定基础,且对组合机床整体设计也具有一定的指导和借鉴意义。