3蝸輪三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
   
    3.1跨CAD平臺(tái)技術(shù)
   
    宏是從軟件內(nèi)部編程角度操作其對(duì)象的方式，它是一段定義好的操作，它可能是一批指令的集合，也可能是一段程序代碼。可以用VB的函數(shù)Createobiect創(chuàng)建一個(gè)三維CAD軟件的程序?qū)ο螅ㄟ^(guò)對(duì)程序?qū)ο蠹捌渥訉?duì)象的方法、屬性的調(diào)用，可操作圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。宏記錄是一個(gè)較為普遍的功能，幾乎所有的三維機(jī)械CAD軟件都有該功能，經(jīng)過(guò)宏記錄得到的宏文件通過(guò)編輯都可以被VB或CC++編程語(yǔ)言調(diào)用。
   
    3.2蝸輪實(shí)體建模
   
    蝸輪的建模難度很大，難就難在螺旋齒分布在圓弧表面上。下面是具體的建模方法:
   

    (1)首先應(yīng)用Solidworks的凸臺(tái)掃描操作，生成蝸輪的基體部分。
   
    (2)根據(jù)蝸輪的螺旋線與蝸桿的螺旋線是同一條線，在圓弧面上做出蝸桿的螺旋線(如圖7)。
   
    (3)在中間平面上，作出漸開(kāi)線齒廓曲線。由于用直角坐標(biāo)系計(jì)算出的漸開(kāi)線上各點(diǎn)坐標(biāo)連線與X軸不對(duì)稱(chēng)，做齒廓的另一側(cè)有困難(如圖5)，故通過(guò)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)將漸開(kāi)線上各點(diǎn)坐標(biāo)變換到與X軸對(duì)稱(chēng)的位置(如圖6)。(注:圖6和圖7取自于作者與上海通用控制自動(dòng)化有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的編控一體化CAD/CAM系統(tǒng))然后通過(guò)VB編程用繪制樣條曲線的方法，把齒廓上各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)，得到蝸輪中間平面內(nèi)漸開(kāi)線齒廓曲線草圖(如圖）。
   
    (4)用凸臺(tái)掃描命令，以該草圖為掃描輪廓、蝸桿的螺旋線為掃描路徑進(jìn)行掃描，得到蝸輪的一個(gè)齒。如圖8所示。
   
    (5)用圓周陣列的命令生成所有的齒，再通過(guò)切除掃描對(duì)蝸輪進(jìn)行倒角，最終得到蝸輪的實(shí)體造型(如圖9)。
   
    3.3宏文件的編輯
   
    首先通過(guò)SolidWorks設(shè)計(jì)出蝸輪基體，并把蝸輪基體生成的全過(guò)程經(jīng)過(guò)宏記錄轉(zhuǎn)變成宏文件。把宏文件和齒形生成程序結(jié)合，即把蝸輪建模的全過(guò)程記錄為宏文件，找出宏文件中與模型生成有關(guān)的關(guān)健函數(shù)。確定關(guān)鍵函數(shù)中的關(guān)鍵常數(shù)，弄清楚關(guān)鍵常數(shù)的變化對(duì)實(shí)體模型的影響。把關(guān)鍵常數(shù)用變量替換，這樣就完成了齒輪參數(shù)化程序的建立。由于宏文件是自動(dòng)記錄生成的，在宏文件中有一些語(yǔ)句并無(wú)實(shí)際作用，刪除它并不影響程序的執(zhí)行結(jié)果。
   
    將編輯好的宏文件放入"蝸輪建模"鍵的CLICK事件中。每次點(diǎn)擊"蝸輪建模"鍵，在三維機(jī)械CAD軟件Solidworks環(huán)境下，打開(kāi)一張新零件圖進(jìn)行蝸輪三維實(shí)體建模，即可得到所需要的蝸輪實(shí)體。
   
    4結(jié)論
   
    蝸輪的造型比較復(fù)雜，是三維機(jī)械CAD設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。系統(tǒng)完成了蝸輪實(shí)體的變量化自動(dòng)生成，其思路和方法可以應(yīng)用到其他復(fù)雜曲面零件的自動(dòng)造型。在蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)過(guò)程中，始終體現(xiàn)了所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的全關(guān)聯(lián)，使設(shè)計(jì)結(jié)果具有延續(xù)性和繼承性，體現(xiàn)了柔性工程的設(shè)計(jì)理念，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更具有.彈性。實(shí)踐證明，蝸輪三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)縮短了蝸輪設(shè)計(jì)制造的時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)精度，簡(jiǎn)化了加工過(guò)程，在蝸輪設(shè)計(jì)制造中具有重要的實(shí)用價(jià)值。