[毕业设计精品] 基于Solid Works 二次开发平台，对齿轮滚刀进行三维参数化设计.doc

机械工程学院机械工程学院前言齿轮在各种机械、汽车、船舶、仪器仪表中广泛应用，是传递运动和动力的重要零件。机械产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，均与齿轮的质量有着密切的关系。工厂里生产的机械零件质量和精度的提高，需要较好的加工设备和刀具。特别是刀具在生产过程中起着及其重要的作用，它决定产品的质量。目前，机械制造业领域中，产品的生产批量以及种类已经迅速转型，由同一产品转变为生产批量不同，种类不同的大量产品，以适应国内外市场的变化和多元化的需求，而这一转变的实现要求工具的设计、制造、市场等各方面的信息交流必须及时准确，而传统的工艺装备设计手段，仍停留在手工绘图、人工操作绘图软件的水平上，这种状况已经不适应当前的需求了；因此，CAD参数化设计技术在齿轮刀具行业中的应用显得越来越重要。CAD参数化设计是基于三维绘图软件的二次开发，结合与其自身相关的编程语言，利用计算机实现产品设计和制造自动化，它能提高产品的性能和质量、提高产品的可靠性、降低成本和加强市场竞争力。本文主要介绍了滚刀参数化设计软件的运行环境、模块的划分与具体组成要素、模块的功能。着重对三维造型参数化驱动原理进行了分析，阐述了实现的方法。最后对界面设计和功能作出分析，并提出一些修改的意见。软件开发作为一次毕业设计来完成，既融合了专业知识，也5涉及了可视化编程工具（VB）以及数据库相关知识，两者的结合应用对我本人来讲收获很大。此次毕业设计，杨波老师和徐莹老师作为我的指导老师，在整个设计过程中，献出宝贵的时间，不惜劳苦为我们指导设计，讲解我们设计中遇到的问题，并提出了很多建议，对我们的设计给予了很大帮助。同时，老师经常关心我们的生活。在此，我由衷地感谢两位老师的辛苦指导。第2页共23页一、总体设计及软硬件环境：1齿轮刀具CAD系统的总体设计方案及功能模块划分1.1系统总体设计方案齿轮刀具CAD系统应以有关国家标准和行业标准为设计准则，以齿轮啮合原理及传动理论为设计依据。进行系统的总体规划分析时，首先应将应用对象抽象为最基本、最普遍的形式，建立系统的基本框架，然后在此基础上根据具体刀具设计的特定需要对设计方案进行变化及扩展。为此，所建系统应具有良好的可扩展性和易维护性。由于齿轮刀具CAD技术是将刀具设计计算、分析、数据库管理及计算图形处理技术融为一体的综合性技术，因此系统的总体设计方案应保证系统内部参与设计计算的数据流动畅通，使模块间的耦合性最小，保证用户的界面双向信息的正常流动。1.2系统功能模块划分设计系统功能模块时，首先应根据系统总体框架对系统功能进行分解。各功能模块的划分应充分考虑实际应用需要，将模块全面细化，最大限度地减少模块间的耦合性，增强软件的可移植性、可扩充性和可维护性。根据系统总体规划和模块规划分原则，可将系统分成四个主要模块：（1）用户界面管理模块该模块包括系统菜单、视窗及各类对话框等，主要功能为管理刀具设计时的人机交互信息交流，其有效性对设计质量及效率有直接影响。（2）刀具设计分析模块该模块为系统的关键核心模块，主要功能是根据齿轮啮合原理和传动理论进行齿轮刀具参数设计和分析等。根据刀具设计要求，该模块又可细化为齿形参数设计计算子模块，刀具结构参数和基本尺寸设计子模块、刀具齿形分析，刀具齿形分析和加工工艺性分析子模块和刀具制造图绘图子模块。（3）数据库管理模块该模块主要功能为管理在设计计算、分析过程中产生的大量设计数据及需调用的刀具设计手册数据。利用数据库技术管理设计数据可提高管理效率，方便第3页共23页程序设计，使程序结构简洁、明了，便于系统维护及扩展。（4）刀具加工图纸绘制模块该模块可根据设计计算出的刀具齿形参数和结构参数绘制出刀具加工图纸，供刀具加工使用和设计资料存档。通过数据库管理模块可查找出齿轮刀具加工的技术要求及相关数据填写在刀具加工图中，为生产、检验提供依据。本次设计中，用到的软件开发工具VB语言，基于SolidWorks二次开发平台，对齿轮滚刀进行三维参数化设计。软件VB、SolidWorks、MicrosoftAccess由于SolidWorks二次开发中支持VBA语言，因此我们使用VisualBasic6.0编程软件，进行编程驱动SolidWorks造型。同时，要用到Access2000数据库软件提供参数化驱动数据。计算机配置：Pentium、内存512M、硬盘160G、1.44M软驱、4.X光驱软件使用:SolidWorks2006版以上、VisualBasic6.0企业版、MicrosoftAccess2000软件配置：VisualBasic6.0运行环境：a)安装VisualBasic6.0的计算机要求586DX66、Pentium或更高的微处理器。b)在Windows95/98/2000下需要16MB以上的内存，WindowsNT4.0下需要32MB以上内存。c)硬盘空间：标准版和专业版的典型安装需要48MB，完全安装需要80MB。企业版的典型安装需要128MB，完全安装需要147MB。VisualBasic是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下的各类应用程序。它简单易学、效率高，且功能强大可以与Windows专业开发工具SDK相媲美。在VisualBasic环境下，利用事件驱动的编程机制、新颖易用的可视化设计工具，使用Windows内部的广泛应用程序接口（API）函数，以用动态链接库（DLL）、对象的链接与世隔嵌入（OLE）、开放式数据连接（ODBC）等技术，可以高效、快速地开第4页共23页发Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。随着版本的提高，VisualBasic的功能也越来越强。5.0版以后，VisualBasic相继推出了中文版6.0及VisualBasic.NET，与前个版本相比，其功能有了很大提升。VisualBasic6.0有学习版、专业版和企业版三种版本，以满足不同的开发需要。学习版适用于普通学习者及大多数使用VisualBasic开发一般Windows应用程序的人员，但是；专业版适用于计算机专业开发人员，包括了学习版的全部内容功能以及Internet控件开发工具之类的高级特性；企业版除包含专业版全部的内容外，还有自动化构件管理器等工具，使得专业编程人员能够开发功能强大的组骨子里分布式应用程序。VisualBasic的功能特点：1.提供可视化的程序设计平台一般的计算机语言编程时，我们看不到程序运行时的实际效果；程序中避免不了潜在的错误，因此要反复地调试程序，编译，运行，观察结果，直至满意为止，这样浪费了大量的时间。可视化程序设计，它使用了可视化设计工具，程序员能直接看到做出来的图形、界面，而用户编写的只是实现诸如数据、信息处理过程的那部分程序，程序很简短，由此可见操作起来既容易又很少出错。2.采用面向对象程序的程序设计方法面向对象的程序设计方法是把程序和数据封装取来作为一个对象，并为每一个对象设置所需的属性。这些图形对象的建立不必用语句来描述，而是用工具画在界面上，使用起来非常方便和快捷。3.实施事件驱动的编程机制VisualBasic的编程机制是当用户通过某种方法触发一个事件，该事件又通过一个程序段来响应。事件驱动是一种适用于图形用户界面的编程方式。通过对图形界面的控制，来执行相应的程序段，实现某种特定