[畢業(yè)設計精品] 基于Solid Works 二次開發(fā)平臺，對齒輪滾刀進行三維參數(shù)化設計.doc

機械工程學院機械工程學院前言齒輪在各種機械、汽車、船舶、儀器儀表中廣泛應用，是傳遞運動和動力的重要零件。機械產(chǎn)品的工作性能、承載能力、使用壽命及工作精度等，均與齒輪的質(zhì)量有著密切的關系。工廠里生產(chǎn)的機械零件質(zhì)量和精度的提高，需要較好的加工設備和刀具。特別是刀具在生產(chǎn)過程中起著及其重要的作用，它決定產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，機械制造業(yè)領域中，產(chǎn)品的生產(chǎn)批量以及種類已經(jīng)迅速轉型，由同一產(chǎn)品轉變?yōu)樯a(chǎn)批量不同，種類不同的大量產(chǎn)品，以適應國內(nèi)外市場的變化和多元化的需求，而這一轉變的實現(xiàn)要求工具的設計、制造、市場等各方面的信息交流必須及時準確，而傳統(tǒng)的工藝裝備設計手段，仍停留在手工繪圖、人工操作繪圖軟件的水平上，這種狀況已經(jīng)不適應當前的需求了；因此，CAD參數(shù)化設計技術在齒輪刀具行業(yè)中的應用顯得越來越重要。CAD參數(shù)化設計是基于三維繪圖軟件的二次開發(fā)，結合與其自身相關的編程語言，利用計算機實現(xiàn)產(chǎn)品設計和制造自動化，它能提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量、提高產(chǎn)品的可靠性、降低成本和加強市場競爭力。本文主要介紹了滾刀參數(shù)化設計軟件的運行環(huán)境、模塊的劃分與具體組成要素、模塊的功能。著重對三維造型參數(shù)化驅(qū)動原理進行了分析，闡述了實現(xiàn)的方法。最后對界面設計和功能作出分析，并提出一些修改的意見。軟件開發(fā)作為一次畢業(yè)設計來完成，既融合了專業(yè)知識，也5涉及了可視化編程工具（VB）以及數(shù)據(jù)庫相關知識，兩者的結合應用對我本人來講收獲很大。此次畢業(yè)設計，楊波老師和徐瑩老師作為我的指導老師，在整個設計過程中，獻出寶貴的時間，不惜勞苦為我們指導設計，講解我們設計中遇到的問題，并提出了很多建議，對我們的設計給予了很大幫助。同時，老師經(jīng)常關心我們的生活。在此，我由衷地感謝兩位老師的辛苦指導。第2頁共23頁一、總體設計及軟硬件環(huán)境：1齒輪刀具CAD系統(tǒng)的總體設計方案及功能模塊劃分1.1系統(tǒng)總體設計方案齒輪刀具CAD系統(tǒng)應以有關國家標準和行業(yè)標準為設計準則，以齒輪嚙合原理及傳動理論為設計依據(jù)。進行系統(tǒng)的總體規(guī)劃分析時，首先應將應用對象抽象為最基本、最普遍的形式，建立系統(tǒng)的基本框架，然后在此基礎上根據(jù)具體刀具設計的特定需要對設計方案進行變化及擴展。為此，所建系統(tǒng)應具有良好的可擴展性和易維護性。由于齒輪刀具CAD技術是將刀具設計計算、分析、數(shù)據(jù)庫管理及計算圖形處理技術融為一體的綜合性技術，因此系統(tǒng)的總體設計方案應保證系統(tǒng)內(nèi)部參與設計計算的數(shù)據(jù)流動暢通，使模塊間的耦合性最小，保證用戶的界面雙向信息的正常流動。1.2系統(tǒng)功能模塊劃分設計系統(tǒng)功能模塊時，首先應根據(jù)系統(tǒng)總體框架對系統(tǒng)功能進行分解。各功能模塊的劃分應充分考慮實際應用需要，將模塊全面細化，最大限度地減少模塊間的耦合性，增強軟件的可移植性、可擴充性和可維護性。根據(jù)系統(tǒng)總體規(guī)劃和模塊規(guī)劃分原則，可將系統(tǒng)分成四個主要模塊：（1）用戶界面管理模塊該模塊包括系統(tǒng)菜單、視窗及各類對話框等，主要功能為管理刀具設計時的人機交互信息交流，其有效性對設計質(zhì)量及效率有直接影響。（2）刀具設計分析模塊該模塊為系統(tǒng)的關鍵核心模塊，主要功能是根據(jù)齒輪嚙合原理和傳動理論進行齒輪刀具參數(shù)設計和分析等。根據(jù)刀具設計要求，該模塊又可細化為齒形參數(shù)設計計算子模塊，刀具結構參數(shù)和基本尺寸設計子模塊、刀具齒形分析，刀具齒形分析和加工工藝性分析子模塊和刀具制造圖繪圖子模塊。（3）數(shù)據(jù)庫管理模塊該模塊主要功能為管理在設計計算、分析過程中產(chǎn)生的大量設計數(shù)據(jù)及需調(diào)用的刀具設計手冊數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)庫技術管理設計數(shù)據(jù)可提高管理效率，方便第3頁共23頁程序設計，使程序結構簡潔、明了，便于系統(tǒng)維護及擴展。（4）刀具加工圖紙繪制模塊該模塊可根據(jù)設計計算出的刀具齒形參數(shù)和結構參數(shù)繪制出刀具加工圖紙，供刀具加工使用和設計資料存檔。通過數(shù)據(jù)庫管理模塊可查找出齒輪刀具加工的技術要求及相關數(shù)據(jù)填寫在刀具加工圖中，為生產(chǎn)、檢驗提供依據(jù)。本次設計中，用到的軟件開發(fā)工具VB語言，基于SolidWorks二次開發(fā)平臺，對齒輪滾刀進行三維參數(shù)化設計。軟件VB、SolidWorks、MicrosoftAccess由于SolidWorks二次開發(fā)中支持VBA語言，因此我們使用VisualBasic6.0編程軟件，進行編程驅(qū)動SolidWorks造型。同時，要用到Access2000數(shù)據(jù)庫軟件提供參數(shù)化驅(qū)動數(shù)據(jù)。計算機配置：Pentium、內(nèi)存512M、硬盤160G、1.44M軟驅(qū)、4.X光驅(qū)軟件使用:SolidWorks2006版以上、VisualBasic6.0企業(yè)版、MicrosoftAccess2000軟件配置：VisualBasic6.0運行環(huán)境：a)安裝VisualBasic6.0的計算機要求586DX66、Pentium或更高的微處理器。b)在Windows95/98/2000下需要16MB以上的內(nèi)存，WindowsNT4.0下需要32MB以上內(nèi)存。c)硬盤空間：標準版和專業(yè)版的典型安裝需要48MB，完全安裝需要80MB。企業(yè)版的典型安裝需要128MB，完全安裝需要147MB。VisualBasic是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結構化高級程序設計語言，可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應用程序。它簡單易學、效率高，且功能強大可以與Windows專業(yè)開發(fā)工具SDK相媲美。在VisualBasic環(huán)境下，利用事件驅(qū)動的編程機制、新穎易用的可視化設計工具，使用Windows內(nèi)部的廣泛應用程序接口（API）函數(shù)，以用動態(tài)鏈接庫（DLL）、對象的鏈接與世隔嵌入（OLE）、開放式數(shù)據(jù)連接（ODBC）等技術，可以高效、快速地開第4頁共23頁發(fā)Windows環(huán)境下功能強大、圖形界面豐富的應用軟件系統(tǒng)。隨著版本的提高，VisualBasic的功能也越來越強。5.0版以后，VisualBasic相繼推出了中文版6.0及VisualBasic.NET，與前個版本相比，其功能有了很大提升。VisualBasic6.0有學習版、專業(yè)版和企業(yè)版三種版本，以滿足不同的開發(fā)需要。學習版適用于普通學習者及大多數(shù)使用VisualBasic開發(fā)一般Windows應用程序的人員，但是；專業(yè)版適用于計算機專業(yè)開發(fā)人員，包括了學習版的全部內(nèi)容功能以及Internet控件開發(fā)工具之類的高級特性；企業(yè)版除包含專業(yè)版全部的內(nèi)容外，還有自動化構件管理器等工具，使得專業(yè)編程人員能夠開發(fā)功能強大的組骨子里分布式應用程序。VisualBasic的功能特點：1.提供可視化的程序設計平臺一般的計算機語言編程時，我們看不到程序運行時的實際效果；程序中避免不了潛在的錯誤，因此要反復地調(diào)試程序，編譯，運行，觀察結果，直至滿意為止，這樣浪費了大量的時間?？梢暬绦蛟O計，它使用了可視化設計工具，程序員能直接看到做出來的圖形、界面，而用戶編寫的只是實現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)、信息處理過程的那部分程序，程序很簡短，由此可見操作起來既容易又很少出錯。2.采用面向?qū)ο蟪绦虻某绦蛟O計方法面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法是把程序和數(shù)據(jù)封裝取來作為一個對象，并為每一個對象設置所需的屬性。這些圖形對象的建立不必用語句來描述，而是用工具畫在界面上，使用起來非常方便和快捷。3.實施事件驅(qū)動的編程機制VisualBasic的編程機制是當用戶通過某種方法觸發(fā)一個事件，該事件又通過一個程序段來響應。事件驅(qū)動是一種適用于圖形用戶界面的編程方式。通過對圖形界面的控制，來執(zhí)行相應的程序段，實現(xiàn)某種特定