基于SolidWorks的水平直元線犁體曲面參數(shù)化設計

1、基于solidworks的水平直元線犁體曲面參數(shù)化設計發(fā)布：2009-2-11 8:46:45 來源:模具網(wǎng) 編輯：佚名引言犁體是鏵式犁中最重要的部件，而犁體的形狀、結構、曲面式樣對犁的作業(yè)質量和牽引阻力有很大影響。所以犁體曲面的設計就成為鏵式犁設計中的核心問題。犁體曲面形狀非常復雜，是一個扭曲的空間曲面。它不能用簡單的常規(guī)曲面方程描述，亦不能通過常用的三視圖表示。犁體曲面二維設計主要通過尺寸齊全的曲面正視圖、俯視圖和樣板曲線圖來表示，其俯視圖、主視圖和樣板曲線圖的繪制通常都是用作圖法獲得。這種設計方法，繪圖工作量大從條件到設計結果要進行多次變換繪圖誤差和度量誤差也較大。另外。犁體曲面的設計一

2、般都要憑借經(jīng)驗和實踐，設計結果需要經(jīng)過反復的試驗、修正、改進，以最終滿足犁的工作要求。每一次參數(shù)的改動，都要重新繪制犁體曲面圖紙。這樣使得犁體曲面的設計任務繁重、設計周期長、費用高。近年來，cad技術發(fā)展迅猛但一般的cadcam軟件系統(tǒng)是通用性支撐平臺沒有提供針對農(nóng)機行業(yè)的專用cad模塊。因此借助功能強大的通用cad平臺二次開發(fā)針對農(nóng)機行業(yè)的專用模塊cad系統(tǒng)是一條可行之路。solidworks是美國solidworks公司開發(fā)的三維cad產(chǎn)品在操作平臺上基于windows在技術內核上基于先進的parasolid圖形語言平臺采用vc+編程和面向對象的數(shù)據(jù)庫來開發(fā)的三維cad軟件。便于用戶的二次

3、開發(fā)，設計過程簡單、使用方便。利用solidworks強大的曲面造型功能可以繪制出很逼真的犁體曲面，用于下一步的仿真、運動分析。但犁體曲面設計參數(shù)數(shù)量多并且參數(shù)取值變動頻繁這就要求軟件在設計過程以尺寸驅動。進行參數(shù)化設計。不同類型的犁體曲面設計方法各不相同主要設計方法有：在試修法的基礎上測繪獲得犁體曲面，這種方法主要用于改進已有的犁體曲面；用幾何作圖法和數(shù)學分析法設計犁體曲面。這種方法主要用來設計新的犁體曲面。本文涉及的是幾何作圖法。犁體曲面的作圖法根據(jù)成型原理的不同而不同常見的作圖法有水平直元線法、傾斜直元線法和曲元線法。 1、水平直元線犁體曲面的形成原理犁體曲面可以看作是由直線或曲線在空間

4、按照一定規(guī)律運動而成。這些構成曲面的直線或曲線。稱為元線。元線在空間的運動，可由直線、曲線或平面來控制。這些控制元線運動規(guī)律的幾何要素稱為導線或導面(在幾何學上又稱為準線或準面)。目前國內外的鏵式犁產(chǎn)品中以用水平直元線或傾斜直元線所形成的犁體曲面為最多。由水平直元線構成的扭柱型曲面，其形成原理如圖1所示。直元線在運動過程中始終保持水平即以溝底平面作為導向面，同時直元線又始終與一條平面曲線(導曲線)相接觸。導曲線位于與鏵刃線相垂直的平面內。此外，元線在空間的位置還取決于它同溝墻平面的夾角的變化規(guī)律。由此可見，當導曲線的參數(shù)和元線角的變化規(guī)律確定之后水平元線的運動即可唯一確定一個曲面。這種設計方法

5、是在大量的實踐的基礎上形成的，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。這種方法的優(yōu)點是設計參數(shù)較容易控制可以通過有規(guī)律地改變參數(shù)，得到不同的犁體曲面?；趕olidworks的水平直元線犁體曲面參數(shù)化設計發(fā)布：2009-2-11 8:46:45 來源:模具網(wǎng) 編輯：佚名2水平直元線犁體曲面原始零件的繪制 根據(jù)前面所介紹的solidworks的產(chǎn)品參數(shù)化設計的思想下面以btu35型號的犁體曲面的數(shù)據(jù)為初始數(shù)據(jù)。根據(jù)直元線法形成原理繪制犁體曲面。在solidworks中新建一個零件，命名為犁體曲面。步驟如下： 21建立基準面 首先將右視面改名為脛刃線面，點擊草圖繪制，選擇中心線，通過原點作出三條中心線，退出草圖

6、繪制。 選擇脛刃線面和其中一條基準軸，再選擇生成基準面，在屬性管理器中，選擇角度，輸入90。確定，得到一個新的基準面，命名為脛刃線面因為鏵刃線與脛刃線面的夾角為0(btu35的0等于42)，導曲線面與脛刃線面的夾角為(90-0)。同理在生成基準面的屬性管理器的角度中輸入48。得到一個新的基準面，命名為導曲線面。在方程式中添加1di導曲線面=90-元線48deg?？芍?8只是一個從動尺寸。對于犁體來說，設0至min之間的元線角為直線規(guī)律，根據(jù)經(jīng)驗值我們假設犁鏵高度為75mm把這一部分分為三個間隔(即在犁面上分成三個水平元線)。選擇鏵刃線面，選擇生成基準面，在其屬性管理器中的距離中輸入25得到一個

7、新的基準面，命名為直元線面1；重復上述步驟，輸入50，75，分別得到新的基準面，命名為直元線面2、直元線面3。在方程式中添加： 2d1直元線面1=753 25mm 3di直元線面2=75*23 50mm驅動方程。 4d1直元線面3=75 75mm 在min至max之間的總距為：導曲線高-7.5=36-7.5=28.5cm。采用水平元線間距為5 cm選擇直元線面3。選擇生成基準面，在距離中分別輸入50，100，150，200，250，285。將新基準面分別命名為直元線面4等。 在方程式中添加： 5d1直元線面4=50 /50mm 6d1直元線面5=2*d1 100mm 7di直元線面6=3*d1

8、 150mm 8dl直元線面7=4*d1 200mm 9d1直元線面8=5*d1 250mm 驅動方程。到此為止，所有的基準面全部確定。 22導曲線的繪制 導曲線是由一段直線和一段拋物線構成。選擇導曲線面選擇草圖繪制。先繪制一段直線和一段拋物線，然后選擇添加幾何關系，在其屬性管理器中，選擇該段直線和拋物線，添加相切關系；選擇尺寸標注。添加如圖所示的尺寸約束可以確定導曲線；在方程式中添加： 10di直元線面9=導曲線高 285mm 驅動方程。即可得到導曲線，如圖2所示。基于solidworks的水平直元線犁體曲面參數(shù)化設計發(fā)布：2009-2-11 8:46:45 來源:模具網(wǎng) 編輯：佚名3常用型

9、號水平直元線犁體曲面數(shù)據(jù)配置 為了方便用戶的使用，將一些常用型號的犁體曲面數(shù)據(jù)直接保存在solidworks的配置中，在用戶選擇某一型號時，可以直接調用，大大地減少了程序數(shù)據(jù)的錄入，同時提高了運行速度，能夠較快地得到零件這種方法適用于參數(shù)較多的復雜零件。圖6所得到的犁體曲面是按照btu35型號的立體參數(shù)所繪制的為了得到相似形狀的不同型號的犁體曲面，可采用系列零件表存放犁體的各個驅動參數(shù)不同的參數(shù)值將會得到不同型號的犁體曲面，在使用時只需要在配置管理器中打開所需要的配置。重新建模即可。具體方法如下： (1)在特征管理器設計樹中，右鍵單擊注解文件夾，選擇顯示特征尺寸，特征定義的一部分尺寸變?yōu)樗{色，

10、將零件中的每一個驅動尺寸和特征尺寸重新命名，使之一目了然，便于查找對應。 (2)選擇插入菜單中的系列零件表，新建一個excel工作表，這時一個excel工作表出現(xiàn)在零件文件窗口中excel工具欄取代了solidworks的工具欄，在默認情況下，第三行(a3)命名為第一實例列標題單元格的(b2)是激活的。 (3)雙擊某一驅動尺寸數(shù)值，尺寸名稱自動插入單元格(b2)，尺寸之自動插入單元格(b3)，相鄰的列標題單元格c2自動激活，重復這一操作，將所有的驅動尺寸及特征尺寸全部添加在表格中。 (4)對應著同一參數(shù)，輸入bt30和bt35的不同的數(shù)值，完成以后點擊表格以外的任一地點，就可以退出系列零件表。

11、所建系列零件表如圖7所示。 (5)這時在配置管理器中就添加了bt30和bt35兩種配置。使用時只需要先選擇所需型號的配置，再建模即可。為了方便用戶的使用，我們將常用型號的犁體曲面的數(shù)值通過方程式、系列表等封裝在配置中，在需要選取常用型號的犁體曲面時，只需通過組合框中的型號提取所對應的配置即可。 4水平直元線犁體曲面參數(shù)化流程 在前面創(chuàng)建了水平直元線犁體曲面模型的基礎上需要編寫程序實現(xiàn)水平直元線犁體曲面的參數(shù)化驅動程序。 首先在solidworks add-in app wizard創(chuàng)建一個工程opendoc選擇除overload wndproc of modelview外所有的復選框。 在opendocpageh中定義所需要的組合框、數(shù)字框等，在opendocpagecpp中，對copendocpage的構造函數(shù)copendocpage添加初始化代碼在copendocpage的析構函數(shù)copendocpage中添加要釋放的各種對話框。在layout函數(shù)中添加各個對話框及描述以犁體曲面為例。在組合框中選項的個數(shù)是通過常用犁體曲面型號的個數(shù)確定的，數(shù)字框的個數(shù)是通過犁體曲面的驅動尺寸的個數(shù)確定，程序流程圖如圖8所示。 5結束語 本文利用水平直元線法犁體曲面的形成原理，二次開發(fā)基于solidwo