基于面向对象思想开发的主轴箱CAD系统
来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态
摘要:介绍一个数控镗(铣)床主轴箱CAD系统.该系统采用面向对象思想进行主轴箱动力参数计算、三维实体图形库的建立,使该
系统具有方便快捷、自动化程度高、可扩充的特点,可大幅度地提高设计效率,降低设计、生产成本,提高产品质量,并将产生较大
的经济效益.
关键词:面向对象;主轴箱;参数化特征建模;多态性;继承性
分类号:TP391.72 文献标识码:A
文章编号:1001-2265(2000) 02-0011-03 1 引言 芜湖重型机床厂的WHZ-02X系列数控镗(铣)床属多品种、小批量产品,主
要根据用户和市场需求进行专机设计生产.在这种生产方式下,产品改型频繁,主传动系统是镗(铣)床的关键部件,也是变化频率最
高的部件.以往主传动系统的设计基本是靠人工手工设计,不仅工作量大、周期长,不能满足市场变化的需要,而且无法从理论上定
量定性分析设计,使设计水平的提高受到极大的限制.为增强市场竞争力,实现数控镗(铣)床主轴箱快速并行设计,显得尤为重要.
本文采用综合性产品建模系统,面向对象的思想,建立完善的CAD应用环境,以满足市场及用户对产品设计快速响应的需求,实现产
品全相关快速变型设计. 2 系统总体框架设计 本系统通过用户输入的主要技术指标(最大行程、转速、工件最大直径等),
计算出主切削力、切削功率,进而进行机床的快速设计.通过查询三维机床型谱图库,得到相近设计,为新的设计提供参考.用Visu
al C++这种面向对象的语言对数控镗(铣)床主轴箱系统进行界面设计、动力参数计算,它提供给我们所需的数据抽象、数据隐藏、
模块化等概念,该系统由原始数据输入模块、切削力切削功率计算模块、计算结果输出模块等主要模块组成,大大增强了系统的可靠
性[1].采用自上而下、面向装配的全相关并行设计思想(DFA),由装配图产生零件图[2],由整体到局部,建立参数化图形库.
其实质是面向对象的思想建立主轴箱三维实体模型.本系统总体框架设计如图1所示.针对用户和市场不同需求,依据需方提出的具
体要求进行总体方案优化设计,从而实现主轴箱总体方案设计、动力参数计算、结构设计、装配干涉检查、零部件性能分析和评价.
图1 数控镗(铣)床主轴箱CAD系统框架设计图
执行此应用程序后,显示主进程界面如图2所示.点击"计算切削力"主菜单的下拉菜单各选项,可分别弹出车、镗、铣、钻削
力参数输入对话框.点击OK按扭,对话框消失,屏幕上出现对应加工方法的计算结果.
图2 主轴箱CAD系统主进程界面图
3 数控镗(铣)床主轴箱CAD系统结构及其运行逻辑 3.1 动力参数计算模块设计
本模块是进行车、镗、铣、钻、铰等各种加工方式对应的切向切削力、径向切削力、轴向切削力及切削功率的计算.同一加工方
式,切削力、切削功率的影响因素较多,不同材料硬度、切削速度、刀具角度对切削力切削功率有不同的影响,因而计算公式亦不同
,需输入输出较多数据,计算较为复杂.为此,在文档/视窗架构的基础上,由Cla Wizard定义一系列新类:对话类(Chexueli、Xix
ueli、Zuanxueli,用于各加工方式的原始参数和切削用量的输入)、计算结果输出类(Chexueresult、Xixueresult、Zuanxueresult,
为便于文档类和对话类数据对应、交换,在这些类中定义各加工方式的切削用量、原始参数和成员函数Drawresult()、Serialize())
.为方便不同切削用量和原始参数输入后所得计算结果的比较,采用多文档类型.在文档类中定义各计算结果类的对象,以便文档类
可访问计算结果类中各成员数据和成员函数.用文档类中的成员函数Serialize()来调用不同结果类中的Serialize()函数,实现不同
加工方式的数据写到持久存储介质中[1],以后再从持久存储介质中读该对象状态来重新构造该对象,从而可大大方便文档类数据
的管理和操作.视图类通过GetDocument()函数,获得指向文档指针来访问文档类数据,可调用各计算结果类中的Drawresult()函数
,来实现各种加工方式在屏幕上的显示.此软件系统框架如图3所示.
图3 动力参数计算程序框架图
3.2 主轴箱三维实体图形库的建立

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