專利名稱：用于cad的模擬齒輪輪廓的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及CAD (Computer Aided Design,計算機輔助設計)領域，具體提供一種 用于CAD的模擬齒輪輪廓的方法及系統。
背景技術：
在運用AutoCAD軟件繪制齒輪的齒廓時，由于現有AutoCAD軟件不支持直接繪出 齒輪齒廓，尤其是非標滾刀滾制加工的齒輪齒廓，只能采用間接方法繪制漸開線齒輪齒廓。 漸開線齒輪齒廓即用圓弧近似代替漸開線，雖然采用該法能近似畫出齒輪齒廓，但存在如 下缺點(1)、繪制的齒廓，其齒根過度線部分與實際相差較大；(2)、繪制的齒廓放大圖影 響齒輪齒廓的檢測精確度和影響利用此放大圖進行滾刀設計的參數校對。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于CAD的模擬齒輪輪廓的方法及系統，可以模擬范 成法加工的齒輪齒廓。 為了達到以上發明目的，本發明一種用于CAD的模擬齒輪齒廓的方法，該方法是 在AutoCAD軟件系統中完成，在AutoCAD軟件系統中輸入參數繪制模擬范成法加工的齒輪 齒廓，其特征在于 A、在AutoCAD軟件系統根據所需刀具的參數繪制出修緣滾刀法向輪廓。 B、在AutoCAD軟件系統根據所要切制齒輪模數、齒數、壓力角、螺旋角、變位系數，
繪制出齒輪的齒頂圓，直徑為Da，齒頂圓表示齒輪毛坯。 C、模擬范成法加工齒的過程，齒頂圓轉動角度e ，同時修緣滾刀法向輪廓平移距 離L = (Ji XDaX 9 )/360° 。 D、刪除齒頂圓的與修緣滾刀法向輪廓重疊部分。 E、重復上述步驟C、步驟D，直至獲得模擬齒輪的全部齒廓。 為了達到本發明目的，本發明一種用于CAD的模擬齒輪齒廓的系統，該系統嵌入 AutoCAD軟件系統中，通過輸入齒輪參數繪制模擬范成法加工的齒輪齒廓，其特征在于，包 括 —數據錄入模塊，包括一對話框，用于輸入包括修緣滾刀法向輪廓的參數及齒輪 參數。 —數據處理模塊，用于根據數據錄入模塊輸入的參數計算出繪制圖形所需的參數 值。 —圖形繪制模塊，根據數據處理模塊計算出的繪制圖形所需的參數值，于AutoCAD 軟件系統中繪制圖形。 本發明一種用于CAD的模擬齒輪輪廓的方法及系統，獲得的模擬齒輪齒廓，與范 成法加工的齒輪齒廓完全相同。獲得的模擬齒輪齒廓可以通過打印機打印出來，用于檢測 實際生產中的齒輪齒廓質量；可以導入其他三維制圖軟件中建立三維實體模型，從而利用CAD/CAM軟件進行零件的裝配、組合，并對齒輪進行檢測和分析，從而優化設計。因此本發 明，對企業齒輪加工生產，對齒輪刀具加工的有效檢測，對提高企業CAD/CAM應用的現代化 水平具有非常重要的意義。 以下結合附圖及具體實施例進一步說明本發明的技術方案。
圖1為本發明的修緣滾刀法向輪廓及參數的示意圖；
圖2為本發明的數據錄入模塊的對話框示意圖；
圖3為本發明開始模擬范成法加工齒輪示意圖；
圖4為本發明模擬范成法加工齒輪示意圖之一 ；
圖5為本發明模擬范成法加工齒輪示意圖之二 ；
圖6為本發明模擬范成法加工完成的齒輪齒廓示意圖。
具體實施例方式
本發明一種用于CAD的模擬齒輪輪廓的系統嵌入AutoCAD軟件系統中，通過輸入 齒輪參數繪制模擬范成法加工的齒輪齒廓。本系統包括，一數據錄入模塊，包括一對話框， 用于輸入包括修緣滾刀法向輪廓的參數及齒輪參數；一數據處理模塊，用于根據數據錄入 模塊輸入的參數計算出繪制圖形所需的參數值；一圖形繪制模塊，根據數據處理模塊計算 出的繪制圖形所需的參數值，于AutoCAD軟件系統中繪制圖形。 如圖1為本發明的修緣滾刀法向輪廓及參數的示意圖；圖2為本發明的數據錄入 模塊的對話框示意圖，對話框為用AutoCAD內嵌的AutoLISP語言編寫的程序。使用者首先 于圖2數據錄入模塊的對話框中輸入包括修緣滾刀法向輪廓的參數及齒輪參數，輸入齒坯 的模數mn、齒數Z、壓力角an、齒頂圓直徑Da、螺旋角P ;輸入修緣滾刀法向齒形參數sxO、 px0、 ha0、 hF0、 h0、 af0、 rc ;輸入繪制精度Jd(默認值為1);輸入齒輪法向變位系數xn、公 法線數值wk、跨棒距數值m三個數值中的一個。 數據處理模塊，根據公式e =1° /Jd計算出模擬切削時每次齒頂圓的轉動角 度為9 ， Jd數值越大每次齒頂圓轉動的角度越小，獲得的齒廓圖形越精確；根據公式L二 (JiXDaX e)/360°計算出修緣滾刀法向輪廓每次平移的距離L ;根據修緣滾刀法向輪廓 的參數及齒輪參數計算出，修緣滾刀法向輪廓與齒頂圓圓心之間的距離。
圖形繪制模塊，根據數據錄入模塊輸入的修緣滾刀法向輪廓參數在AutoCAD軟件 系統中繪制修緣滾刀法向輪廓圖形；根據數據錄入模塊輸入的參數及數據處理模塊計算出 來的數值在AutoCAD軟件系統中繪制齒頂圓圖形；刪除齒頂圓的與修緣滾刀法向輪廓重合 部分，然后，齒頂圓轉動角度e ，并相應地修緣滾刀法向輪廓平移距離L，再次刪除齒頂圓 的與修緣滾刀法向輪廓重合部分，如此重復直至獲得完整的齒輪齒廓。模擬加工過程如圖 3、4、5所示圖3為本發明開始模擬范成法加工齒輪示意圖，齒頂圓101與修緣滾刀法向輪 廓102根據參數重疊；圖4為本發明模擬范成法加工齒輪示意圖之一，齒頂圓101與修緣滾 刀法向輪廓102完成一次刪除重疊部分后轉動角度e ;圖5為本發明模擬范成法加工齒輪 示意圖之二，齒頂圓101與修緣滾刀法向輪廓102完成兩次刪除重疊部分后轉動角度9 。 最終完成模擬加工獲得的齒輪齒廓如圖6所示，齒頂圓101被加工成齒輪狀。
權利要求
用于CAD的模擬齒輪輪廓的方法，該方法是在AutoCAD軟件系統中完成，在AutoCAD軟件系統中輸入參數繪制模擬范成法加工的齒輪齒廓，其特征在于A、在AutoCAD軟件系統根據所需刀具的參數繪制出修緣滾刀法向輪廓；B、在AutoCAD軟件系統根據所要切制齒輪模數、齒數、壓力角、螺旋角、變位系數，繪制出齒輪的齒頂圓，直徑為Da，齒頂圓表示齒輪毛坯；C、模擬范成法加工齒的過程，齒頂圓轉動角度θ，同時修緣滾刀法向輪廓平移距離L＝(π×Da×θ)/360°；D、刪除齒頂圓的與修緣滾刀法向輪廓重疊部分；E、重復上述步驟C、步驟D，直至獲得模擬齒輪的全部齒廓。
2. 用于CAD的模擬齒輪齒廓的系統，該系統嵌入AutoCAD軟件系統中，通過輸入齒輪參 數繪制模擬范成法加工的齒輪齒廓，其特征在于，包括一數據錄入模塊，包括一對話框，用于輸入包括修緣滾刀法向輪廓的參數及齒輪參數；一數據處理模塊，用于根據數據錄入模塊輸入的參數計算出繪制圖形所需的參數值； 一圖形繪制模塊，根據數據處理模塊計算出的繪制圖形所需的參數值，于AutoCAD軟 件系統中繪制圖形。
全文摘要
本發明涉及CAD(Computer Aided Design，計算機輔助設計)領域，具體提供一種用于CAD的模擬齒輪輪廓的方法及系統，嵌入AutoCAD軟件系統中模擬范成法加工齒輪，獲得高仿真度的齒輪齒廓，可以通過打印機打印出來，用于檢測實際生產中的齒輪齒廓質量；可以導入其他三維制圖軟件中建立三維實體模型，從而利用CAD/CAM軟件進行零件的裝配、組合，并對齒輪進行檢測和分析，從而優化設計。
文檔編號G06F17/50GK101706838SQ20091019403
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者張西有 申請人:國營長空精密機械制造公司