专利名称：用于cad的模拟齿轮轮廓的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及CAD (Computer Aided Design,计算机辅助设计)领域，具体提供一种 用于CAD的模拟齿轮轮廓的方法及系统。
背景技术：
在运用AutoCAD软件绘制齿轮的齿廓时，由于现有AutoCAD软件不支持直接绘出 齿轮齿廓，尤其是非标滚刀滚制加工的齿轮齿廓，只能采用间接方法绘制渐开线齿轮齿廓。 渐开线齿轮齿廓即用圆弧近似代替渐开线，虽然采用该法能近似画出齿轮齿廓，但存在如 下缺点(1)、绘制的齿廓，其齿根过度线部分与实际相差较大；(2)、绘制的齿廓放大图影 响齿轮齿廓的检测精确度和影响利用此放大图进行滚刀设计的参数校对。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于CAD的模拟齿轮轮廓的方法及系统，可以模拟范 成法加工的齿轮齿廓。 为了达到以上发明目的，本发明一种用于CAD的模拟齿轮齿廓的方法，该方法是 在AutoCAD软件系统中完成，在AutoCAD软件系统中输入参数绘制模拟范成法加工的齿轮 齿廓，其特征在于 A、在AutoCAD软件系统根据所需刀具的参数绘制出修缘滚刀法向轮廓。 B、在AutoCAD软件系统根据所要切制齿轮模数、齿数、压力角、螺旋角、变位系数，
绘制出齿轮的齿顶圆，直径为Da，齿顶圆表示齿轮毛坯。 C、模拟范成法加工齿的过程，齿顶圆转动角度e ，同时修缘滚刀法向轮廓平移距 离L = (Ji XDaX 9 )/360° 。 D、删除齿顶圆的与修缘滚刀法向轮廓重叠部分。 E、重复上述步骤C、步骤D，直至获得模拟齿轮的全部齿廓。 为了达到本发明目的，本发明一种用于CAD的模拟齿轮齿廓的系统，该系统嵌入 AutoCAD软件系统中，通过输入齿轮参数绘制模拟范成法加工的齿轮齿廓，其特征在于，包 括 —数据录入模块，包括一对话框，用于输入包括修缘滚刀法向轮廓的参数及齿轮 参数。 —数据处理模块，用于根据数据录入模块输入的参数计算出绘制图形所需的参数 值。 —图形绘制模块，根据数据处理模块计算出的绘制图形所需的参数值，于AutoCAD 软件系统中绘制图形。 本发明一种用于CAD的模拟齿轮轮廓的方法及系统，获得的模拟齿轮齿廓，与范 成法加工的齿轮齿廓完全相同。获得的模拟齿轮齿廓可以通过打印机打印出来，用于检测 实际生产中的齿轮齿廓质量；可以导入其他三维制图软件中建立三维实体模型，从而利用CAD/CAM软件进行零件的装配、组合，并对齿轮进行检测和分析，从而优化设计。因此本发 明，对企业齿轮加工生产，对齿轮刀具加工的有效检测，对提高企业CAD/CAM应用的现代化 水平具有非常重要的意义。 以下结合附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
图1为本发明的修缘滚刀法向轮廓及参数的示意图；
图2为本发明的数据录入模块的对话框示意图；
图3为本发明开始模拟范成法加工齿轮示意图；
图4为本发明模拟范成法加工齿轮示意图之一 ；
图5为本发明模拟范成法加工齿轮示意图之二 ；
图6为本发明模拟范成法加工完成的齿轮齿廓示意图。
具体实施例方式
本发明一种用于CAD的模拟齿轮轮廓的系统嵌入AutoCAD软件系统中，通过输入 齿轮参数绘制模拟范成法加工的齿轮齿廓。本系统包括，一数据录入模块，包括一对话框， 用于输入包括修缘滚刀法向轮廓的参数及齿轮参数；一数据处理模块，用于根据数据录入 模块输入的参数计算出绘制图形所需的参数值；一图形绘制模块，根据数据处理模块计算 出的绘制图形所需的参数值，于AutoCAD软件系统中绘制图形。 如图1为本发明的修缘滚刀法向轮廓及参数的示意图；图2为本发明的数据录入 模块的对话框示意图，对话框为用AutoCAD内嵌的AutoLISP语言编写的程序。使用者首先 于图2数据录入模块的对话框中输入包括修缘滚刀法向轮廓的参数及齿轮参数，输入齿坯 的模数mn、齿数Z、压力角an、齿顶圆直径Da、螺旋角P ;输入修缘滚刀法向齿形参数sxO、 px0、 ha0、 hF0、 h0、 af0、 rc ;输入绘制精度Jd(默认值为1);输入齿轮法向变位系数xn、公 法线数值wk、跨棒距数值m三个数值中的一个。 数据处理模块，根据公式e =1° /Jd计算出模拟切削时每次齿顶圆的转动角 度为9 ， Jd数值越大每次齿顶圆转动的角度越小，获得的齿廓图形越精确；根据公式L二 (JiXDaX e)/360°计算出修缘滚刀法向轮廓每次平移的距离L ;根据修缘滚刀法向轮廓 的参数及齿轮参数计算出，修缘滚刀法向轮廓与齿顶圆圆心之间的距离。
图形绘制模块，根据数据录入模块输入的修缘滚刀法向轮廓参数在AutoCAD软件 系统中绘制修缘滚刀法向轮廓图形；根据数据录入模块输入的参数及数据处理模块计算出 来的数值在AutoCAD软件系统中绘制齿顶圆图形；删除齿顶圆的与修缘滚刀法向轮廓重合 部分，然后，齿顶圆转动角度e ，并相应地修缘滚刀法向轮廓平移距离L，再次删除齿顶圆 的与修缘滚刀法向轮廓重合部分，如此重复直至获得完整的齿轮齿廓。模拟加工过程如图 3、4、5所示图3为本发明开始模拟范成法加工齿轮示意图，齿顶圆101与修缘滚刀法向轮 廓102根据参数重叠；图4为本发明模拟范成法加工齿轮示意图之一，齿顶圆101与修缘滚 刀法向轮廓102完成一次删除重叠部分后转动角度e ;图5为本发明模拟范成法加工齿轮 示意图之二，齿顶圆101与修缘滚刀法向轮廓102完成两次删除重叠部分后转动角度9 。 最终完成模拟加工获得的齿轮齿廓如图6所示，齿顶圆101被加工成齿轮状。
权利要求
用于CAD的模拟齿轮轮廓的方法，该方法是在AutoCAD软件系统中完成，在AutoCAD软件系统中输入参数绘制模拟范成法加工的齿轮齿廓，其特征在于A、在AutoCAD软件系统根据所需刀具的参数绘制出修缘滚刀法向轮廓；B、在AutoCAD软件系统根据所要切制齿轮模数、齿数、压力角、螺旋角、变位系数，绘制出齿轮的齿顶圆，直径为Da，齿顶圆表示齿轮毛坯；C、模拟范成法加工齿的过程，齿顶圆转动角度θ，同时修缘滚刀法向轮廓平移距离L＝(π×Da×θ)/360°；D、删除齿顶圆的与修缘滚刀法向轮廓重叠部分；E、重复上述步骤C、步骤D，直至获得模拟齿轮的全部齿廓。
2. 用于CAD的模拟齿轮齿廓的系统，该系统嵌入AutoCAD软件系统中，通过输入齿轮参 数绘制模拟范成法加工的齿轮齿廓，其特征在于，包括一数据录入模块，包括一对话框，用于输入包括修缘滚刀法向轮廓的参数及齿轮参数；一数据处理模块，用于根据数据录入模块输入的参数计算出绘制图形所需的参数值； 一图形绘制模块，根据数据处理模块计算出的绘制图形所需的参数值，于AutoCAD软 件系统中绘制图形。
全文摘要
本发明涉及CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)领域，具体提供一种用于CAD的模拟齿轮轮廓的方法及系统，嵌入AutoCAD软件系统中模拟范成法加工齿轮，获得高仿真度的齿轮齿廓，可以通过打印机打印出来，用于检测实际生产中的齿轮齿廓质量；可以导入其他三维制图软件中建立三维实体模型，从而利用CAD/CAM软件进行零件的装配、组合，并对齿轮进行检测和分析，从而优化设计。
文档编号G06F17/50GK101706838SQ20091019403
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者张西有 申请人:国营长空精密机械制造公司