基于SolidWorks的礱谷機零部件CAD/CAM系統研究
針對我國糧食機械企業設計手段落后的問題,進行基于SolidWorks的礱谷機零部件CAD/CAM系統的研究開發.對系統體系結構進行了分析,論述了三維參數化零件庫的構建方法,對系統中的一些關鍵技術進行了研究,包括零件模型參數化設計、三維虛擬裝配與干涉檢驗、基于Simulation的有限元分析及基于NC代碼庫的CAM模塊等.該系統實現了礱谷機零部件的快速設計和仿真分析。
引言
多年來,我國的糧食機械制造企業為糧食加行業提供了很多性能優良的產品,為該行業的發展和滿足人民生活需要做出了巨大貢獻.但是,隨著科學技術的發展和市場競爭的加劇,我國糧機行業的整體實力和水平與世界發達國家的差距越來越大,主要表現在糧機裝備制造成本高、研發效率低、功能質量差等方面.究其原因,主要是目前大多數糧機企業普遍存在著技術含量低、設計手段落后、信息化程度不高等問題.因此,提高糧機企業的現代化設計水平是解決問題的關鍵.為此,很多科研人員在該方面做出了探索與努力,取得了很多成果,如在產品設計過程中應用了CAD/CAM、Pro/E、有限元等現代設計手段。
礱谷機是碾米工藝中的一種重要設備,主要用于稻谷脫殼加工.經調研發現,目前在礱谷機的設計工作中,手段依然比較落后,缺乏先進的設計方法與設計工具,科學化與現代化水平有待提高。
本文以膠輥礱谷機為對象,研究其關鍵零部件的數字化設計方法,以SolidWorks為平臺,開發礱谷機零部件CAD/CAM系統,實現礱谷機零部件的計算機輔助設計與制造,提升設計水平。
1、系統體系結構設計
礱谷機主要由主體機身、進料機構、膠輥裝置、輥壓調節裝置、傳動裝置和風選裝置等組成[6].針對以上零部件,設計了系統的主要功能,包括零件參數化設計、三維虛擬裝配與干涉檢驗、有限元分析、零件CAM等模塊.系統的體系結構分為3個層次,即數據層、應用層與用戶層.該系統體系結構如圖1所示.
(1)數據層.該層是系統的基礎數據存儲層,運用數據庫管理系統存儲相關數據與文件,主要包括系統基礎數據庫、三維參數化零件庫、CAM/NC代碼庫等.
(2)應用層.該層是系統的核心關鍵層,遵循面向接口設計的思想,對各項業務邏輯與處理流程進行封裝,主要完成零件模型重建與機械性能仿真分析等功能.
(3)用戶層.該層主要采用圖形用戶界面技術,以友好的界面形式將結果呈現給終端用戶,為用戶提供數據輸入與結果輸出功能。
圖1 系統體系結構圖
4、結論
針對目前礱谷機設計水平與設計手段落后的問題,研究了礱谷機零部件的數字化設計方法.以SolidWorks為平臺,設計并開發了礱谷機部件CAD/CAM系統.該系統不僅實現了礱谷機零部件的參數化設計和有限元分析,而且為其他糧食機械的專用設計系統開發打下了良好的基礎,在糧食機械設計與研發領域具有廣闊的應用前景.