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探究SolidWorks平台下的机夹可转位刀具智能装配

发布时间:2022-03-30SW图文教程评论
本文探讨研究了SolidWorks平台下的机夹可转位刀具智能装配相关内容。 1引言 1.1机夹可转位刀具发展背景及定义 国内外生产实践结果表明,刀具技术的变革,新型高效刀具、刀具系统的

  本文探讨研究了SolidWorks平台下的机夹可转位刀具智能装配相关内容。

  1引言

  1.1机夹可转位刀具发展背景及定义

  国内外生产实践结果表明,刀具技术的变革,新型高效刀具、刀具系统的开发与应用,是提高机械加工工艺水平的主要措施之一,而现代金属切削刀具的一个新系列--机夹可转位刀具,是普遍提高通用切削机床和数控机床切削效率及产品质域的行之有效的刀具。80年代末期切削刀具由单功能向多功能、刀具系统发展,刀具结构由整体式、焊接式向机夹可转位结构扩展,其产值已占刀具总产值的35%,到21世纪的今天已成为切削刀具的主体型式。

  可转位刀具就是将预先加工好的,并带有若干个切削刃口及一定几何参数的多边形刀片,用机械夹固方法将其夹紧在刀体上的一种刀具。"可转位刀片"是在一个刀片上,首先必须具备二个或二个以上有相同几何参数与相同结构材料的切削刃,并在直角坐标系或极坐标系中各切削刃具备转位互换的对称性;当从事切削工作的切削刃失效后,刀片经转位即可使未经使用的新切削刃处于原工作切削刃空阋位置,并具备实施相同切削功能的能力。

  1.2机夹可转位刀片装配特点

  根据切削工件的切削方式和加工尺寸、工艺的不同,可转位刀片的牌号选用,刀槽的位置和刀片安装角度也各不相同,装配后会形成不同的切削角度。以车削可转位刀刀片而言,刀槽设计还需遵循"三小一高"原则,机夹定位方式也有多种。刀槽的生成和刀片的定位安装方式以及刀片定位附件的多少决定装配的复杂度。镗孔加工的刀槽型式和机夹固定方式相对简嗥,因此本文主要以镗孔加工的机夹可转位刀片的装配为例,介绍实现智能装配的方法。

  2智能装配的实现方法

  2.1相关定义

  SolidWorks装配配合分为:标准配合和高级配合。标准配合下有角度、重合同心、距离、平行、垂直和相切配合。所有配合类型会始终显示在Property Manager中,但只有适用于当前选择的配合可供使用。高级配合下有凸轮、齿轮、限制、对称及宽度配合。SmartMates(智能配合):可以自动建立某些类型的配合关系,主要是标准配合。

  (1)通过从打开的零件窗口按指定的方式拖动零件,您可以在将零件插入装配体中时建立配合关系。用于拖动的实体决定所添加的配合类型。包括(基于几何体的配合、基于特征的配合和基于阵列的配合)。

  (2)在零件文件中指定一个配合参考。当从文件中插入零件时,配合参考确定用于配合的实体。为刀片和刀槽装配前添加一定的配合关系,零件调入装配时实现自动配合。

  SmartComponents(智能零部件):在SolidWorks中利用"智能扣件"添加Toolbox标准件螺栓或螺钉时。不会自动添加螺母和垫圈,需要在智能扣件PropertyManager中给顶部层叠或底部层叠添加硬件,并设置零件的反转。现将可转位刀片制作成智能零部件,装配时插入智能特征也可以方便的实现刀片附件的安装导入,对于不同于螺栓、螺母、垫圈的非同轴装配的可转位小刀夹也可实现。

  2.2系统流程框图

  系统流程框图,如图l所示。

图1

 

  2.3实现装配的实例

  2.3.1刀杆刀片槽的生成

  如图2所示,刀片槽底面与右基准面平行,刀片槽的位置主要由三个方面决定:

图2

 

图3

 

  (1)与刀槽定位平面的偏心距离,决定刀片偏心;

  (2)径向位置由加工孔径d和刀片尺寸(刀片型号中可以直接读取)和安装角度决定;

  (3)轴向位置由刀具整体装配时的悬臂长度决定。

  根据以上的关系可以添加相应的方程式确定刀片槽中心的位置,添加一个草图标出刀片槽的中心插入点。运行刀片槽生成模块,界面如图3所示。选取需要的刀片牌号后,单击确定,系统会提示选择刀片槽中心,即可选择上述草图中的插入点。程序将执行API函数建立刀片槽的各个特征,并添加刀片槽的特征属性。

  2.3.2刀片库的建立

  根据相关可转位刀片选用样本用系列零件设计表建立刀片的参数化模型库,将每一项配置属性设置成该类型刀片的牌号。按照样本中指定规格调用Toolbox标准件库中的内六角凹头螺钉进行装配。

  并将刀片生成智能零部件(SmartComponents),将刀片压紧螺钉没成相火零件。操作方法参见SolidWorks帮助文件。

  2.3.3 SmartMates的设置(配合参考)

  如表l所示,设置刀片槽与刀片的配合参考。当刀片被调入装配体时,会在刀片槽上方自动添加配合关系,如图4所示。采用的相关API函数如下:

图4

 

  运行"刀片装配"菜单,首先提示:"选择刀片槽",当鼠标选择相应的刀片槽后,程序获得刀片槽的特征说明信息,获取刀片的型号。保存当前选择的实体信息。

  利用ADO连接可建立与F:LProgram FilesCommonFilesSolidworksDatalangEnglish、SWBrowser.mdb的连接(根据SolidWorks安装路径决定),通过SQL查询语句查询用户自行添加的"可转位刀具-TYPE-可转位刀片"表中的"Name"列中的"Tc.."和"FileName"列中的文件路径,打开该文件,并激活相应的配置。相关API函数如下:

图5

 

  刀片插入装配时,与刀槽之间自动添加装配配合。再自动添加刀片的智能特征,刀片压紧螺钉将自动实现装配,如图5所示。

图5

 

  2.3.5刀片槽的修改及刀片的更新

  当需要改变加工直径或更换刀片型号时,刀片槽的位置和大小都要改变,刀片需作相应的变化。将刀片槽中心定位的草图尺寸参数变鼍化,同时将刀片槽牛成特征的相关尺寸参数变量化,可以方便的编辑刀片槽。刀片的更新可以手动改变刀片属性中的配置,也可以运行菜单中的"刀片更新",重新读取刀片槽信息,激活刀片的相应配置。(部分代码如下)

图6

 

  3结论

  通过SolidWorks软件装配体中零件智能装配的研究,提出了一种可转位刀具智能调用并且实现自动装配的方法,减轻了刀具设计人员三维建模与装配时的重复工作,提高了设计效率。进一步推广到其他型式的可转位刀具及附件的零件库:将有效提高刀具开发效率。

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