四、铣刀的设计 （一）齿形的设计计算 1.前角为零时，工件法剖面截形就是铣刀的齿形。 2.前脚大于零时 铣刀有了前角以后，其刀齿在径向截面的齿形和前刀面上的齿形，就与工件法剖面的截形不同了。设γf为铣刀外圆处的纵向前角，当γf较大时，铣刀径向截面和前刀面上的齿形需进行修正计算。 下图所示的是工件齿形和铣刀齿形得关系，其中（b）为给定的工件齿形；（c）为铣刀径向截面应具有的齿形，即铲刀应具有的齿形；（d)为铣刀前刀面的齿形，即样板应具有的齿形。 图8 （二）结构参数的选择及计算 1.铣刀齿形高度h 设被切工件成形部分高度为hw，则成形铣刀齿形高度应为： h＝hw＋（1－2）mm 2.铣刀宽度B 设被切工件阔形宽度为Bw，则铣刀宽度B可取为稍大于B。 3.容屑槽底形式 铲齿成形铣刀容屑槽底形式通常有两种，即平地形式和中间有凸起或槽底倾
斜的加强形式。在铲削深度较小和刀齿强度足够的情况下，应采用平底形式。在铣削深度较大时，宜采用加强形式。 4.铣刀的孔径d 铣刀的孔径d应根据铣削宽度和工作条件选取，可以按刚度，强度条件计算，也可根据生产经验选取。 5.铣刀的外径do 对于平底形式的容屑槽，铣刀外径可按下面公式计算：do＝d+2m＋2H 式中：d－铣刀孔径 m－壁厚，一般取（0.3－0.5）d H－全齿高 由于全齿高的计算又需依据外径do，因此，用上式直接计算铣刀外径是困难的，我国一些工厂采用下式估算铣刀外径： do＝（2－2.2）d＋2.2h＋（2－6） 根据上面公式的计算结果再取外径的推荐值。 6.铣刀的圆周齿数Zk 铲齿成形铣刀的圆周齿数Zk可按下式计算 Zk＝Πdo/S 式中S为铣刀的圆周齿距，粗加工时，可取S＝（1.8－2.4）H 精加工时，可取S=(1.3-1.8)H，式中H为容屑槽的高度。 但是在设计成形铣刀时，直接按公式计算圆周齿数是困难的，因为式中H 尚未确定，而确定它时，又要反过来依据铣刀的圆周齿数。因而在设计时，可根据生产经验按铣刀外圆直径的大小预先选定圆周齿数，在设计计算出铣刀的其他结构参数后再反过来校验圆周齿数设计得是否合适。 7.铣刀的后角及铲削量K 设铲齿成形铣刀的顶刃径向后角为αf，一般取αf＝10o－15o。相应的铲削量可按下式计算：K＝tgαfΠdo/Zk，式中do为铣刀外径，Zk为圆周齿数。求出铲削量后，应按附录表40所列的铲床凸轮的升距选取相近的K值。 初步选定径向后角和计算出铲削量以后，需验算刀齿侧刃上一点x的主剖面后角αox，验算应选ψx最小处的x点，验算公式可按下面公式： tgαox＝tgαf sinψx
SolidWorks的参数化功能有多种实现方式，本文详细介绍了利用Excel表格驱动SolidWorks模型的方法：通过Excel输入参数，利用Excel表格ActiveX控件、方便的数据计算能力，结合SolidWorks方程式及宏功能，实现对SolidWorks模型尺寸修改及更新。 参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。 用CAD方法开发产品时，产品设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。如果该设计是从概念创意开始，则产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析之后才能确定，这就希望零件模型具有易于修改的柔性;如果该设计是改型设计，则快速重用现有的设计数据，不啻为一种聪明的做法。无论哪种方式，如果能采用参数化设计，其效率和准确性将会有极大的提高。 在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时维护这些基本关系。即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。因此，参数化模型中建立的各种约束关系，正是体现了设计人员的设计意图。 SolidWorks是典型的参数化设计软件，参数化功能非常强大，并且实现方法多种多样。笔者今天介绍一种通过Excel表格对模型参数进行驱动的方法，其特点是充分利用Excel 表格强大的公式计算、直观的参数输入、方便的数据维护功能，来实现产品的参数化、系列化设计。如图1所示Excel表格，展示的是一个压力容器的法兰参数。表中直观地将不同法兰用不同颜色体现，并对应相同颜色块的参数。该参数采用下拉列表的方式，直接选取即可，最后只需要点击右下角的“更新法兰参数”，SolidWorks中的模型便实时得到更新。
立装可转位槽铣刀的设计开发 摘要 可转位刀具具有切削效率高、刀具寿命长、加工质量好、综合经济效益显著等优点,因此在我国机械制造等行业的应用日益广泛。随着国内先进数控机床的应用不断增加,与之配套的可转位刀具的应用也日益显示出其重要性,同时数控加工也对可转位刀具的设计提出了更高要求。随着计算机硬件与软件的发展,CAD技术不断向着智能化、集成化、网络化和参数化的方向发展。用CAD方法开发产品时,零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。 本课题中，现代可转位刀具不仅应能满足高速切削、干式切削等先进切削技术的需要,而且对产品功能的多样化、结构的合理化、外观造型的美观等方面也提出了更高要求。由于可转位刀具形状及装配关系复杂,排屑槽多为曲面,尺寸大都为投影尺寸,设计工作繁琐,采用传统的手工绘图设计方法效率很低,费时费力,且不易保证设计质量。应用UG(Unigraphics)软件的三维实体造型(3D Solid Mod-eling)及数控编程(Manufacture)功能,使可转位刀具的设计变得简单、方便,大大提高了设计效率和设计精度,且易于实现产品的CAD/CAM一体化开发，大大加快了刀具的研发周期。 关键词立装刀具；可转位刀具；三维实体造型
Design and development of vertically mounted indexable slot milling cutter Abstract Indexable cutting tool with high efficiency, long tool life, good processing quality, comprehensive and significant economic benefits, etc., and therefore in China's machinery manufacturing industry is increasingly widespread. With the application of advanced CNC machine tools increasing ancillary indexable cutting tool applications are increasingly shows its importance, but also for the CNC machining of indexable cutting tool design put forward higher requirements. With the development of computer hardware and software, CAD technology continues toward intelligent, integrated, networked and parametric direction. When developing products using CAD methods to establish the speed part design model is to determine the key to the entire product development efficiency. In this topic, modern indexable cutting tool should not only be able to meet the needs of high-speed cutting, dry cutting and other advanced cutting technology, and diversification of product features, rationalizing the structure, appearance and other aspects of appearance also put forward higher requirements . Due to the shape of indexable cutting tools and assembly complex relationship, flutes and more curved, size mostly projection size, design work tedious, using traditional hand-drawing low design efficiency, time-consuming, and difficult to guarantee the quality of design.
基于SolidWorks的参数化设计 □李轩斌单红梅韩玲 【摘要】论述了SolidWorks环境中，通过产品、部件和零件三者之间参数关联，用一种基于装配约束的参数化设计方法实现部件的参数化建模，阐述了这种参数化设计方法中的关键技术，包括产品结构的划分、尺寸分析、关联设计、基于布局草图的装配体设计和方程式的添加；运用部件参数化设计方法构建SolidWorks部件库。采用这种方法，有利于产品的修改和系列化，提高设计效率。 【关键词】SolidWorks；装配约束；参数化设计；零部件库 【作者简介】李轩斌（1972 ），男，长春轨道客车股份有限公司工程师；研究方向：夹具设计与焊接数控编程 单红梅，女，吉林大学交通学院助工，博士；研究方向：车辆智能化检测 韩玲，女，吉林大学交通学院载运工具运用工程专业在读博士 一、引言 机械制造业的设计制造水平，在很大程度上反映出企业工艺技术水平和制造能力的高低，直接影响着机械产品的加工质量、工人的劳动强度、生产效率和生产成本。 为了提高设计质量和设计效率，提高企业市场竞争力，多年来，许多企业一直致力于参数化设计的研究。大量三维实体造型软件崛起，推动了设计领域的新革命，SolidWorks就是优秀的三维参数化设计软件之一。这些三维软件，不仅仅可创建三维实体模型，还可利用设计出的三维模型来进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等，产品设计也由原先的二维平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展，三维CAD的开发受到了普遍关注，并取得了较快的进展。SolidWorks是完全基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。它采用与UG相同的底层图形核心Parasolid，具有强大的基于特征的参数化实体建模能力，然而要使SolidWorks软件真正为我国企业带来经济效益，必须使其国产化、专业化。 采用参数化设计技术，可以大大提高产品的设计速度。在大多数工程设计中，一个产品往往是多个零件的组合。将零件参数化的思想扩展到部件参数化设计中，实现部件整体参数化设计，无疑会更大程度地提高设计效率，为企业创造经济效益。部件参数化设计的实现以各组成零件的参数化设计为基础，但又不是组成部件的各零件的参数化的简单累加。部件的参数化问题除需解决各组成零件的参数化设计以外，还必须解决参数化时的同步更新问题。所谓的同步更新，是指当进行部件的参数化设计时，对其中某一个零件进行了更改，要求能够引起与之关联的一个或者多个零件的同步更新。同步更新主要有两方面要求，一是部件参数化设计中，各零件的相对位置关系要始终保持正确，二是各零件之间有配合关系的尺寸参数始终保持正确。 二、部件参数化设计方法 本文采用了一种基于装配体的参数化设计方法，来实现部件的参数化。其基本思想是：在参数化零件的基础上，引入零件装配关系作为约束，合理地建立零件之间的装配约束关系，以确保零件之间的相对位置关系；同时建立零部件相互关联的参数之间的关系，以保证参数之间能够联动。这样就可以实现同步更新，在此基础上建立部件的装配布局图，最终实现整个部件的参数化设计。 （一）产品结构的划分。复杂的产品按照功能和企业的生产组织特点分解为一系列的部件，而每个部件可能还会进一步划分为子部件和零件，尤其在民用飞机、汽车等产品中，产品构成十分复杂，涉及到机械、电气、液压、附件（如座椅、 原理都与之不符。现在迈克尔逊－莫雷实验同样被证明是没有说服力的，看来，相对论理论是站不住脚的。由此引发的直接效果就是量子理论失去了理论基础，同样是不科学的。 那么是不是就证明了牛顿力学的绝对正确性呢？起码目前不能这样讲，因为在近代毕竟发现了经典理论不能解释的物理现象。但可以肯定的是，这些现象肯定不能由相对论理论或现有的量子理论来科学解释，需要利用全新的科学方法重新研究和解决。 由此看来，惯性系变换引发的高速粒子的动力学问题是一项十分复杂的物理学课题，目前物理学界对于该问题的认知是不准确的，也是远远不够的，因此非常有必要进行科学细致地研究。 【参考文献】 1．郭硕鸿．电动力学［M］．北京：高等教育出版社（第2版），1997 2．周世勋．量子力学教程［M］．北京：高等教育出版社（第1版），1979 · 94 ·
铲齿成形铣刀设计 一、铲齿成形铣刀的基本类型 铲齿成形铣刀是用于铣削工件成形表面的专用刀具。它的刃形是根据工件廓形设计计算的，它具有较高的生产率，并能保证工件形状和尺寸的互换性，因此得到广泛使用。成形铣刀按齿背形状可分为铲齿与尖齿两种。 1．尖齿成形铣刀：尖齿成形铣刀齿数多，具有合理的后角，因而切削轻快、平稳，加工表面质量好，铣刀寿命高。但尖齿成形铣刀需要专用靠模或在数控工具磨床上来重磨后面、刃磨工艺复杂。因此，刃形简单的成形铣刀一般做成尖齿形。 2．铲齿成形铣刀：齿背由径向铲削形成，使其具有成形刃后角。该刀具沿前刀面重磨后能保证刃形不变，故在生产中一般采用铲齿结构，只有在大批量生产中才采用尖齿结构。本章只讨论铲齿成形铣刀的设计方法。 二、铲齿成形铣刀结构参数的确定 （一）容屑槽底形式 铲齿成形铣刀容屑槽底有两种形式：一种是平底形式，如图3—19所示；另一种是中间凸起的加强形式，如表3—76所示。根据工件廓形最大高度hｗ来选择容屑槽底的形 图3—19铲齿成形铣刀的结构 式，当hｗ较小和刀齿强度足够的情况下，可采用平底形式，否则，应采用加强形式。加强式槽底的形状可根据工件廓形确定。工件廓形为单面倾斜时，用I型或Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型；工件廓形对称时，用Ⅳ型。
（二）齿形高度h和宽度 B 如图3—19所示，成形铣刀齿形高度可取为h＝hｗ＋（1~2）mm 式中hｗ—工件的廓形高度。
铣刀宽度B一般比工件廓形最大宽度Ｂｗ大1～5mm ，并应采用标准系列尺寸。 （三）铣刀的孔径 用铣刀切削时，要求其刀杆直径足够大，以保证在铣削力作用下有足够的强度和刚度。因此，铣刀孔径应按强度或刚度条件计算决定。在一般情况下，可根据铣削宽度和 切削条件选取。表3—77是根据生产经验推荐的数值。 表3—77 成形铣刀内孔直径 （四）铣刀的外径 在保证铣刀孔径足够大和铣刀刀体强度足够的条件下，应选较小的铣刀外径，以减小扭矩和减少高速钢的消耗。 设计铣刀时，可首先用下式估算外径，待确定了铣刀的其他有关参数后，再校验铣刀刀体强度。 ｄ0=（2~2.2）d + 2. 2h+（2~6）mm （3—5—1） 对于加强形式的容屑槽，铣刀外径可小些 ｄ0=（1.6~2）d+2h+（2~6）mm （3—5—2） 表3—78给出了铣刀直径的推荐值，它是按式（3—5—1）与式（3—5—2）计算的，并圆整为5的整数倍。 （五）铣刀的齿数
第1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司（该公司是法国Dassult System公司的子公司）于1995年推出的三维机械CAD软件，它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍，使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解，为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作，掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科，它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等；CAD也是一项高新技术，它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件，完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点，其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初，美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统，并描述了人机对话设计和制造的全过程，这就是CAD/CAM的雏形，形成了最初的CAD 概念：科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用，形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期，CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统，主要技术特点是二维、三维线框造型，其软件系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系；且系统需配备大型计算机系统，价格昂贵。此时期有代表性的产品是：美国通用汽车公司的DAC-1，洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期，CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降；同时，飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期，飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统CATIA，该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件，如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。
球头立铣刀的参数化设计及有限元分析
摘要：本文在国内外关于球头立铣刀的设计、分析等方面研究的基础上,应用Pro/ENGINEER技术和相关数学理论,研究了球头立铣刀的整体建模,以及参数化系统的建立,并从球头立铣刀的几何模型着手,建立了一个适用于球头立铣刀铣削的三维铣削力模型,应用软件对球头立铣刀进行了静力分析和模态分析。本文的主要研究内容为： 从球头立铣刀的几何模型着手,将球头立铣刀刀刃进行离散化处理,利用常规铣削力经验公式,建立一个适用于球头立铣刀的三维铣削力模型。并利用ANSYS 有限元软件对球头立铣刀进行静力分析,模态分析。校核所设计铣刀的应力,并将得到的固有频率与立铣刀在外力作用下的振动频率相比较,避免发生共振现象。本文的研究成果将大大改善高精度数控球头立铣刀的设计方法,缩短刀具的设计周期,从而快速响应市场的需求。同时本文开发的球头立铣刀参数化设计系统也为其他类似的刀具设计的研究提供参考。 关键词：球头立铣刀；切削力模型；有限元分析
第一章绪论 在当今制造业的快速发展中,切削加工起着十分重要的作用。现代切削刀具在推进制造技术进步和提高企业加工效率、降低制造成本等方面发挥了重要的作用[1]。其中,球头立铣刀作为一种高性能的自由曲面加工刀具,其性能和品质的优劣对于切削加工的精度、效率和产品品质都有直接而重要的影响。球头立铣刀刀具与数控机床或加工中心配合可以实现高效率、高质量的加工,在模具、汽车、航空航天、机械电子等制造领域应用广泛。 现代刀具设计、制造技术是机械制造与设计的重要技术之一。它已逐步发展成集数学理论、计算机应用技术、现代设计方法等为一体的高新技术产业[2]。随着数控加工技术的不断精进,加工对象也日趋复杂,对于加工复杂曲面的特种回转面类型的刀具如球头立铣刀等高精度、高性能刀具的需求也与日俱增。 国外较我国在刀具方面的研究起步早、投入成本高,在刀具设计与制造方面储备了大量的经验和技术。中国市场在高精度数控刀具领域,起步比较晚,目前总的来说技术的水平还比较低。为了缩小与发达国家的差距,国内一些企业购进国外先进设备,直接购进国外成品毛坯,自主生产和制造。此种方式是拉近与国外优质刀具差距的一种方式。但是,这种方式也只能是短期效益,产品的核心技术和高附加值仍然被设备提供方和毛坯供货方垄断。因此,利用引进的新技术,进一步加强研究与应用,掌握现代产品制造的先进技术,使技术理论化,是振兴我国刀具行业主要的路径之一[3][4]。在对球头立铣刀刀具方面,加强对球头立铣刀的设计与制造理论的研究,开发出属于自己的刀具设计软件,是实现此类刀具国产化的重要途径。 1.1 球头立铣刀的特点及种类 球头立铣刀属于像其他端面立铣刀、旋转锉等外形复杂的回转面类型的刀具。它在精加工刀具中占有很大的比例,被广泛用于航空、汽车、船舶制造工业及铸造、塑料成型、医疗器材或工艺美术品加工等多种行业。它也是复杂三维曲面精加工中所用到的重要刀具之一,其独特的刃形形、螺旋型使得球头立铣刀的加工精度高,刀具寿命长、并且可以轴向进刀,它满足了对复杂空间曲面自动加工的需要。 球头立铣刀的制造一般都是采用磨制加工,其螺旋沟槽也有通过轧制成形的。它的形状和性能特点决定了其成形方法与通常的按形面精确去除金属的铣削加工的区别。同时,它的几何建模和加工成形理论也有自己的特点。由于球头立铣刀的尺寸比较小,刃型复杂,且需要在走刀中由砂轮直接刃磨出刀具的齿槽,并保证加工后的刀刃形状符合要求,即球头刀刃必须在球面上,同时前刀面和后刀面也要达到一定的要求,这必然会使球头立铣刀的成形过程和加工方法都比较复杂,
第 1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司（该公司是法国Dassult System公司的子公司）于 1995年推出的三维机械CAD软件，它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍，使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解，为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作，掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科，它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等；CAD也是一项高新技术，它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件，完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点，其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初，美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统，并描述了人机对话设计和制造的全过程，这就是CAD/CAM的雏形，形成了最初的CAD 概念：科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用，形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期，CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统，主要技术特点是二维、三维线框造型，其软件系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系；且系统需配备大型计算机系统，价格昂贵。此时期有代表性的产品是：美国通用汽车公司的DAC-1，洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期，CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降；同时，飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期，飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统CATIA，该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件，如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。 -可编辑-
基于Solidworks的零件参数化设计摘要：论述了利用Visual C++ 6.0对Solidworks进行二次开发的基本原理和一些关键技术，开发了可以与Solidworks无缝集成的动态链接库DLL，并且介绍了一个简单的应用实例的实现。 0 引言 Solidworks是一款非常优秀的三维机械软件，其易学易用、全中文界面等特点深受广大工程技术人员喜欢。随着学习和使用Solidwork的人员越来越多，企业为了提高效率和市场竞争力，必然有快速开发新产品、形成自身产品特色的需求，而且对于一些存在着许多重复性的劳动的产品设计需要缩短产品的开发周期。因此有必要对SolidWorks进行二次开发，使其能够在输入少量变化参数的情况下迅速生成所有产品模型并装配，最终生成工程图。 SolidWorks二次开发分两种，一种是基于OLE Automation的IDispatch技术，一般常用于Visual Basic、Delphi编程语言的接口，通过IDispatch接口暴露对象的属性和方法，以便在客户程序中使用这些属性并调用它所支持的方法，此种技术只能开发EXE 形式的程序，所开发的软件不能直接加挂在SolidWorks 系统下，无法实现与SolidWorks 的集成；另一种开发方式是基于COM的，这种技术可以使用最多的SolidWorks API(Application Programming Interface，应用程序接口) 函数。实际上SolidWorks 本身就是用Visual C++编写的，所以使用Visual C++通过COM接口
开发，可以实现对SolidWorks底层的开发并且代码的执行效率高。因为本文开发的是SolidWorks DLL(Dynamic Link Library，动态链接库) 插件，故采用基于COM的开发方式。 1 SolidWorks二次开发原理 1.1 SolidWorks API中的术语 COM（Component Object Model，组件对象模型）技术是SolidWorks API的基础，COM对象是一种包含接口、属性和事件以对象形式封装的实体，它以接口的方式提供服务，这种接口是COM 对象与使用COM对象的客户程序进行通信的唯一通道。 OLE (Object Linking and Embedding，对象的链接和嵌入)可以使应用程序之间能够通过数据嵌入或链接的方式共享数据。它是SolidWorks API构造的基础，是深入理解SolidWorks API的关键。SolidWorks API是SolidWorks作为OLE自动化服务器提供的属性和方法，我们开发的插件就是使用这些接口的OLE客户。 1.2 开发工具Visual C++ 6.0 SolidWorks API是基于COM组件技术构造的，SolidWorks通过COM技术为开发人员提供了强大的二次开发接口，因此Visual C++ 6.0作为当今最流行的软件开发工具之一，是程序员的首选编程利器。它提供了强大的集成开发环境，用以方便、有效地管理、编写、编译、跟踪C++程序，大大加速了程序员的工作，提高了程序代码
本科生实验报告实验课程金属切削原理与刀具 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇 16 年 11 月——二〇 16 年 11 月
填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； 2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 3、格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1 ×××××四号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
1课程设计题目:立式铣刀的设计 2铣削的定义及应用 3课题目的 (1)、了解立式铣刀的各参量； (2)、准确的在图中标出各参量； (3)、熟练使用pro/e进行铣刀的三维建模。 立式铣刀的设计 一．铣刀简介 1.概念 铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。 2.分类 圆柱形铣刀：用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数烧，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。 面铣刀：又称盘铣刀，用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面，端面和圆周上均有刀齿，也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式三种。 立铣刀：用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和断面上，工作时不能怨轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时，可轴向进给。 三面刃铣刀：用于加工各种后槽和台阶面，其两侧面和圆周上均有刀齿。角度铣刀：用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。
第五节铲齿成形铣刀设计 一、铲齿成形铣刀的基本类型 铲齿成形铣刀是用于铣削工件成形表面的专用刀具。它的刃形是根据工件廓形设计计算的，它具有较高的生产率，并能保证工件形状和尺寸的互换性，因此得到广泛使用。成形铣刀按齿背形状可分为铲齿与尖齿两种。 1．尖齿成形铣刀：尖齿成形铣刀齿数多，具有合理的后角，因而切削轻快、平稳，加工表面质量好，铣刀寿命高。但尖齿成形铣刀需要专用靠模或在数控工具磨床上来重磨后面、刃磨工艺复杂。因此，刃形简单的成形铣刀一般做成尖齿形。 2．铲齿成形铣刀：齿背由径向铲削形成，使其具有成形刃后角。该刀具沿前刀面重磨后能保证刃形不变，故在生产中一般采用铲齿结构，只有在大批量生产中才采用尖齿结构。本章只讨论铲齿成形铣刀的设计方法。 二、铲齿成形铣刀结构参数的确定 （一）容屑槽底形式 铲齿成形铣刀容屑槽底有两种形式：一种是平底形式，如图3—19所示；另一种是中间凸起的加强形式，如表3—76所示。根据工件廓形最大高度hｗ来选择容屑槽底的形 图3—19铲齿成形铣刀的结构 式，当hｗ较小和刀齿强度足够的情况下，可采用平底形式，否则，应采用加强形式。加强式槽底的形状可根据工件廓形确定。工件廓形为单面倾斜时，用I型或Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型；工件廓形对称时，用Ⅳ型。
（二）齿形高度h和宽度 B 如图3—19所示，成形铣刀齿形高度可取为h＝hｗ＋（1~2）mm 式中hｗ—工件的廓形高度。
铣刀宽度B一般比工件廓形最大宽度Ｂｗ大1～5mm ，并应采用标准系列尺寸。 （三）铣刀的孔径 用铣刀切削时，要求其刀杆直径足够大，以保证在铣削力作用下有足够的强度和刚度。因此，铣刀孔径应按强度或刚度条件计算决定。在一般情况下，可根据铣削宽度和 切削条件选取。表3—77是根据生产经验推荐的数值。 表3—77 成形铣刀内孔直径 （四）铣刀的外径 在保证铣刀孔径足够大和铣刀刀体强度足够的条件下，应选较小的铣刀外径，以减小扭矩和减少高速钢的消耗。 设计铣刀时，可首先用下式估算外径，待确定了铣刀的其他有关参数后，再校验铣刀刀体强度。 ｄ0=（2~2.2）d + 2. 2h+（2~6）mm （3—5—1） 对于加强形式的容屑槽，铣刀外径可小些 ｄ0=（1.6~2）d+2h+（2~6）mm （3—5—2） 表3—78给出了铣刀直径的推荐值，它是按式（3—5—1）与式（3—5—2）计算的，并圆整为5的整数倍。 （五）铣刀的齿数
SolidWorks零件设计表运用参数化设计 1.首先以现有零部件为基准。例如：一个套筒，在现实使用中，套筒为铸铝成型，所以套 筒的长度在实际产品配对中，其长度L是多种多样的。示例中：默认L=10mm。 2.选择SW中插入→表格→设计表，进入界面。如下图所示：
3.默认选择自动生成，选择所需草图特征，确认后进入设计表格。如下图所示： 4.选中表格中“普通”右击选择“设置单元格格式”选择“常规”进行确认，将表格中： “普通”转换零件尺寸数值。（如同Excel表格操作一样）
5.在本示例中，我们所关心的只是套筒L长度，所以可以把表格中后面三项“套筒的内径”、 “套筒的外径”以及“旋转生成所需的中心轴”草图特征删除。同时为便于查看表格，可以对表格进行优化（根据个人习惯，无非就是单元格的插入、删除、输入而已）。如下图所示： 6.依次在表格中输入我们所需要的参数值，示例中，我们取套筒五种型号，从P01到P05， 长度依次递增10mm，（注：在输入新的L值时，我们输入的是数字但有可能会显示出文字“普通”，只需参照步骤4设置单元格格式即可调节成数值）如下图：
7.到此为止，我们设计表中的参数已设置好，只需在SW界面中，鼠标点击设计表以外的 操作区域，设计表将会自动保存。弹出如下对话框，点击确定即可！ 8.回到SW界面设计树中，选择“配置”界面，如下图所示。可以清楚的看到我们刚刚在 设计表中所输入的参数值。可以把不需要的配置删除（例如：默认这个配置），保留我们所需。
9. 点击我们所做的配置，可以相应得到套筒的不同规格长度L 。如下图所示： 1）P01，L=10mm
SolidWorks参数化设计简介 说明：简单介绍下SW2012版本参数化设计，以下仅仅是自己日常工作运用的总结，如有雷同，敬请谅解！！！随着SW版本的相继更新，应该会具有更佳的人性化、便捷性！共同学习。 1.如下图，以如下CAD二维图纸为例。首先我们按照下图，在SW中建立三维模 型。我们先以P01参数建立最初的三维模型。 2．参数化应用，首先在SW里选取命令“方程式”，图标如 。命令路径在“工具”→“方程式”。点击拾取后，会弹出如下对话框。
说明：这里有两种方法建立参数化关系，第一种直接该对话框里进行建立参数化的函数关系，然后每次修改参数的时候都要打开SW软件，进入上述方程式对话框里进行更改参数值；第二种也是在该对话框里建立好所有的参数化函数关系，只不过会选取一个txt格式的外部文件，在txt格式文件里输入参数变值，这样相应的每次修改只更改txt格式文件，不需要打开SW软件，最多使用的时候，进行一步重生成工作。下面我们逐一介绍下。 1）SW中更改参数值方法： ●首先在全局变量中输入我们想要的参数代码“L”，数值就等于100。 ●其次在方程式中去拾取那些会随着参数变化的变量，在数值中建立他们同参数值的函数关系。例如我们这个案例：我们的参数变化是依据板材的长度尺寸变化而变化的。 ●最后，我们可以直接点入确定。这样就建立完成了。 ●验证：首先进入方程式对话框里。在设计树种选中方程式右击，选中管理方程式，进入方程式对话框，更改全局变量L的数值。最初P01 L=100。
P02 L=150 P03 L=200 P04 L=250
P05 L=300
UG建模中铣刀螺旋槽沟型的设计方法 郁小利 （关中工具制造721400） 摘要：介绍应用UG NX7.5参数建模技术对立铣刀螺旋槽沟型的设计。 关键词：铣刀；UG NX；参数化；三维建模 一、引言 铣刀螺旋槽沟型的设计关键是几何参数的选择，铣刀的种类繁多，而且随着被加工材料的变化，其参数也需要重新设计，如何做到设计快捷、准确呢，应用SIEMENS公司的UG NX7.5中的参数化建模技术可以更好的做到这一点。且设计准确、直观。 二、建立表达式： 铣刀的螺旋槽与铣刀直径和螺旋升角有一定的关系，具体为： L=πD/tanβ,其中π=3.1415，β=42.5°，L?螺旋线导程。 D?铣刀直径。因为UG中不认中文，在这里暂时设定(为了讨论问题方 便，把各项都设为恒定，不用单位)pi=3.1415, beta=β=42.5，D=50 （以φ50锥柄立铣刀为例）。 打开UG程序，进入到三维建模模块，点击“工具”栏下拉菜单中“表达式” 命令，输入参数如下表： 表（1）
点击“确定”按钮，系统将生成各种参数值以及参数之间的关系。 三、建立螺旋线： 1、以φ50x75x200锥柄立铣刀为对象绘制草图如下图： 图（1） 2、草图几何约束如表（2）：
表（2） 3、点击“完成草图”命令，进入三维建模环境： 点击“旋转”按钮，选择Z轴为旋转轴，取坐标原点为中心点，得到如下实体 ：
图（2） 4、建立螺旋线：由表达式可知，φ50锥柄立铣刀的螺旋线导程为171，由草图可知其刃部长度为75（考虑到铣刀颈部的刀痕，实际输入值为75+8）点击“插入”，在其下拉菜单中，点“曲线”中的“螺旋线”命令，输入参数，按“确定”按钮生成螺旋线。如图（3）。 5、绘制螺旋槽沟型草图：铣刀的沟型与齿数Z、刃宽、折背深度，沟深、沟底圆弧半径有一定的关系，在这里以φ50锥柄立铣刀为例，进行说明。具体参数为：铣刀半径R=25；齿数Z=4;齿形角=360°/4=90°；刃宽B=2;折背深K=2;沟深H=11；前角γ=18°；沟底圆弧半径r=4；刃长L=75.选铣刀端面为基准平面绘制草图。
铣削刀具种类及常用的几种立铣刀设计铣削刀具的种类主要包括立铣刀、面铣刀、平铣刀等。典型的铣削加工包括铣平面、倒角或铣边、铣轮廓、铣槽、铣凹腔、铣键槽等。 常用的几种立铣刀设计型式包括：方头双刃立铣刀，可像钻头一样对工件进行垂直插铣或侧铣。它们的端齿延伸至铣刀中心，因此能进行插铣加工。有些三刃立铣刀也可以进行插铣。双刃和三刃立铣刀都适合加工有色金属。球头双刃立铣刀可用于铣削加工圆底槽或圆弧形边缘。 与双刃立铣刀相比，方头四刃精加工立铣刀铣削更平稳，并能更长时间地保持刀刃锋利度，但它不能进行插铣。这些铣刀最适合用于切削黑色金属。与四刃精加工立铣刀相比，四刃粗加工立铣刀能以更小的机床功率、刀具变形和振动更快地切除金属，而且其断屑器能产生更细小、可控性更好的切屑。 立铣刀的螺旋形刀槽能减少加工颤振。在加工中，螺旋槽的一个或多个点始终与工件保持接触，并连续切削金属材料，从而使机床承受连续负荷，而不像用直槽刀具加工时那样，刀具每次与工件开始接触和脱离接触时会产生冲击负荷。虽然制造螺旋槽刀具比制造直槽刀具更复杂，成本也更高，但加工颤振的减少和加工表面光洁度的提高使其物有所值。 整体式立铣刀有各种常用的类型和规格。它们可分为右切刀和左切刀。当必须改变切削力的方向，以避免对工件施压时，需要使用左切立铣刀。此外，立铣刀的刀槽长度各不相同，包括短槽、普通槽、长槽和加长槽。立铣刀还可以采用锥形，通常每边的锥度为0.5°、1°、1.5°、2°、3°、5°、7°、10°、15°、20°和25°。在模具加工中，为了提供便于模压制品脱模的拔模斜度（锥度），这些锥形立铣刀特别有用。
套式立铣刀可利用端刃和侧刃同时进行切削，以提供良好的加工表面光洁度。常用的铣刀直径范围为30－150mm，切槽深度为13－20mm。由于功率和刚性的限制，立式升降台铣床仅限于使用尺寸较小的套式铣刀。直径较大的套式铣刀可用于铝和塑料的铣削加工。 面铣刀用于加工较大的平面，以及迅速去除大量金属材料。机夹刀片式面铣刀的直径范围通常为13－75mm。在立式升降台铣床上进行加工时，由于机床结构刚性不足，以及由此引起的颤振，使此类机床仅限于使用小直径面铣刀。面铣刀更适合用于大型单柱（单臂）铣床。当对较软的材料（如铝和塑料）进行面铣加工时，可以使用较大直径的面铣刀而不会发生颤振。 平铣刀通常用于卧式加工中心，安装在两端支承的芯轴上使用。卧式端面铣床可提供使平铣刀能充分发挥高金属去除率优势所需的功率和刚性。不过，通过安装卧式铣削附件，在立式升降台铣床上也可以使用平铣刀进行铣削加工。尽管因为刚性和颤振的问题，在立式升降台铣床上必须采用比在卧式铣床上更小的切削参数，但这种附件仍然非常有用。在安装了卧式铣削附件的立式升降台铣床上，与其它铣刀相比，平铣刀具有更高的金属去除率。在缺少卧式铣床的情况下，在同一根芯轴上安装几把铣刀同时进行加工是一种最佳方式。平铣刀通常要比工件宽，能对工件的整个截面进行铣削。 侧刃平铣刀与平铣刀结构类似，但它们还可以用侧面的刀刃进行切削。侧刃平铣刀还能铣槽、切断重金属棒料、平整表面和将材料切成条状。它们可以安装在一端支承的R8刀柄上进行加工，但最好在刚性更高的卧式铣床或立式升降台铣床的卧式铣削附件上使用。像平铣刀一样，侧刃平铣刀也能与其它铣刀安装在一起同时进行多刀切削。