Pro/E环境下钻削类组合机床主轴箱CAD系统的研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 论文主要研究内容和思路
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 本章小结
• 2 钻削类组合机床主轴箱CAD 系统开发的关键技术
• 2.1 开发工具的选择
• 2.1.1 开发平台的选择
• 2.1.2 Pro/ENGINEER 开发工具的选择
• 2.1.3 编程语言环境的选择
• 2.2 主轴箱零部件三维模型的创建方法
• 2.2.1 主轴箱标准件三维模型的创建
• 2.2.2 主轴箱通用件三维模型的创建
• 2.3 主轴箱零部件模型装配的参数化驱动
• 2.4 人机交互界面的设计
• 2.5 数据库技术
• 2.6 本章小结
• 3 钻削类组合机床主轴箱CAD 系统总体设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 系统功能模块
• 3.3 系统开发流程
• 3.4 本章小结
• 4 钻削类组合机床主轴箱CAD 系统的实现
• 4.1 Pro/ENGINEER 二次开发工具安装
• 4.1.1 Pro/Toolkit 的安装
• 4.1.2 Pro/Toolkit 的测试
• 4.2 确定运行模式并设置开发环境
• 4.2.1 运行模式的确定
• 4.2.2 开发环境的设置
• 4.3 添加工具栏菜单项
• 4.3.1 编制添加菜单程序
• 4.3.2 编写菜单信息资源文本
• 4.4 创建系统对话框
• 4.4.1 创建模式对话框
• 4.4.2 创建非模式对话框
• 4.5 组合机床主轴箱装配实现实例
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 对今后工作的展望
• 参考文献
• 在读期间已发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢