论文摘要
随着信息时代和全球一体化进程的到来,我国的机械制造企业要想在激烈的市场竞争中生存和发展,就必须具备产品的快速开发、研制及创新能力。实践证明,三维CAD技术对加速产品开发、提高产品质量、降低成本起着关键作用,是支持企业增强创新设计,提高市场竞争力的强有力手段,结合业已成熟的特征造型技术和参数化技术,二次开发实用的、高效的参数化设计系统已成为各企业的迫切要求。实现齿轮的三维参数化敏捷设计,对于加速制造业企业推广和应用三维CAD技术,提高产品的设计效率和质量具有重要的现实意义和实际应用价值,如何实现齿轮的三维参数化敏捷设计是一个值得研究的问题。在三维CAD的设计软件中,SolidWorks以其强大的实体建模功能、优良的性价比以及良好的二次开发性能,成为许多企业的首选,然而SolidWorks软件在参数绘图方面的功能模块还不完善,如只能用近似圆弧代替渐开线曲线绘制齿轮,本文围绕在SolidWorks平台上建立齿轮三维参数化模型这一主题,深入研究了SolidWorks二次开发技术,包括二次开发的原理、方法、工具等各方面的核心技术;系统介绍了三维参数化实体造型技术,确立了以基于特征的参数化设计为核心的设计思想,探索了建立渐开线齿轮参数化三维造型的方法,确立了实体造型和界面参数关系及以参数驱动造型机制;最后以SolidWorks为支撑平台,采用面向对象技术,通过渐开线坐标方程实现了对渐开线齿轮的三维精确描述,解决了如何在SolidWorks中精确绘制渐开线齿轮的问题,完成开发了渐开线圆柱直齿轮、斜齿轮及内齿轮参数化敏捷造型系统模块。本文开发的渐开线齿轮三维CAD造型系统,特点是基于特征、参数化、模块化,系统易于使用、易于扩充和维护,直接加载在SolidWorks中作为一个模块,达到了输入参数自动迅速生成齿轮三维实体模型的目的,提高了齿轮的造型速度,对齿轮的机构设计、动态仿真、干涉检验、有限元分析等奠定了基础,提高了设计效率。本课题的研究也对开发类似系列产品提供了借鉴,对本人从事的CAD/CAM教学研究工作大有裨益,也大大加快了本人负责的省教育信息化项目“CA6140机床的拆装虚拟仿真系统”中大量齿轮的造型速度。