1、毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 螺旋齿拉刀的计算机辅助设计 一、概述 在加工多种几何特征内外表面时，拉削是主要的方式。拉削可以提高生产效率并获得极高的加工精度。拉床的结构和操作方式都比较简单，所以拉削在日常加工中使用非常广泛。但是拉刀的结构和形状复杂，设计困难，所以拉刀价格比较昂贵。 随着计算机技术的飞速发展，在刀具设计中越来越多的使用到计算机辅助设计。利用计算机及其图形设备帮助设计人员设计就是计算机辅助设计，简称 CAD。 CAD 技术可以帮助设计人员进行大量的计算、分析和对比，并使开发人员选择最优的 方案。 在拉刀的设计中，计算机辅助设计已经开始得到重视并逐渐开始使用。 二、已有
2、文献综述及评价 “基于 UG的螺旋齿圆孔拉刀三维实体造型 1” （隋向东， 2011） 通过对螺旋齿拉刀三维实体造型过程的分析，提出了将特征参数化和草图参数化结合进行三维建模的方法。利用草图功能绘制完整齿槽，并通过布尔运算生成刀具实体，实现了螺旋齿拉刀的三维实体造型。旨在为设计人员寻求简便有效的设计方法和工具提供参考。 “螺旋齿拉刀的 CAD设计及有限元分析 2 ” (隋向东， 2010)在 研究金属切削理论和弹性有限元理论的基础上，采用有 限元方法从刚度、强度和应力观点对刀具进行分析计算，可以为改进拉刀受力情况、合理设计拉刀结构以及对拉刀进行失效分析提供理论依据和分析手段。 “计算机辅助拉刀
3、设计系统研究 3 ” (张捷等 ,2005)通过对拉刀设计过程的研究，提出了解决了计算机辅助设计系统中工件信息描述、工程图表处理、参数化绘图、刀具图形文件管理等问题的方法，开发出了拉刀 CAD 系统，对其他刀具系统的开发有较好的借鉴作用。 “拉刀 CAD自动设计方法的探讨 4 ”（ 庞丽君等， 2009）开发了一个基于 Microsoft Windows操作系统的 拉刀参数化 CAD和图档与设计文档管理系统。介绍了系统的总体方案及基本功能模块 ,探讨了基于网络的图文档案数据库管理、系统安全等相关问题。 “ AutoCAD二次开发实用机械设计系统的探讨 5 ” (程志铭等， 2009)本文介绍了
4、计算机辅助设计 (CAD)经过将近 50年的发展，在工程设计和制造业中得到了广泛的应用。从国外到国内相继出现了许多 CAD应用软件及二次开发的软件。这些专用软件多是面向科研、设计行业的应用而设计的，主要用于造型或曲面设计、计算分析等。在以加工制造为主的企业，设备、工装、夹辅具等的零部件的设计、 测绘的工作相当繁重，现通过深入剖析了 AutoCAD的实体数据结构，及对实体数据的操作寻求一种高质、高效而又实用的 CAD应用方法，摆脱交互式命令的束缚，研究 CAD的二次开发方法，开发了实用机械设计系统。 “典型复杂刀具计算机辅助设计 6”（王绍军， 1989) 本论文的内容是电子应用一一典型非标准复
5、杂刀具计算机辅助设计。简要说明了几种典型非标准复杂刀具设计过程，并对原设计实现计算机辅助设计 .对具有副偏角副后角代用园弧齿形渐开线花键拉刀的设计 .对外啮合直齿插齿刀的设计 .对内啮合直齿插齿刀的设计 .包括设计思 想、辅助设计、经济效益分析等几部份。 “花键拉刀 CAD系统的设计 7” (康文利， 2002) 分析了花键拉刀的拉削特点 ,介绍了基于 AutoCAD2000的花键拉刀 CAD系统的总体设计方案及各模块的功能 ,讨论了花键拉刀设计与绘图的一体化。 “ 基于 Pro/E的圆孔拉刀智能 CAD系统研究与开发 8” (廖映华， 2009)本文采用 VC+作为编程工具、 SQL Sev
6、er2000作为底层数据库数据库系统以及 Pro/E的二次开发工具Pro/Toolkit开发圆孔拉刀智能 CAD系统。文中主要就拉刀设计参数选择用的正向推理 产生式系统以及拉刀三维建模技术等问题进行了探讨。应用表明：在圆孔拉刀 CAD系统中引入智能推理技术，有利于合理选择拉刀设计参数，保证拉刀设计质量；引入三维建模技术有利于实现拉刀 CAD/CAE/CAM集成。 “计算机辅助设计的产生和发展 9”（林慧珠等 ,2001) 介绍了计算机辅助设计的产生背景、发展过程及其应用场合。同时指出 ,我国的计算机辅助设计技术与国外先进水平尚有一段距离 ,建立计算机辅助设计系统时 ,应根据实际需要以及技术经济
7、可行性来判断。 “ 螺旋拉刀的三维参数化设计 10” ( 尤再兴等， 2001) 介 绍了应用 MDT和 PRO/E三维 CAD软件对螺旋拉刀进行参数化设计的方法 ,并给出了设计实例。 “小孔径螺旋齿拉刀设计 11”（温花春， 2007)设计了小孔径螺旋齿拉刀的构造 ,给出了螺旋齿拉刀的技术参数 ,制定了螺旋齿拉刀的技术要求。 “圆孔拉刀计算机辅助设计 12”（王有远等， 2002)本文介绍了在微机上采用 ObjectARX对 AutoCAD2000进行二次开发 ,以 Visual C+6.0为编程语言 ,建立了拉刀计算机辅助设计系统。介绍了拉刀的 CAD设计方法及一些具体技术处理思想。 “圆
8、孔拉刀设计的 CAD计 算机辅助绘图 13”（徐旬， 1989) 本文着重阐述了运用计算机辅助设计 (CAD)与绘图技术进行圈孔拉刀的设计，并成功地解决了齿升盘排列和齿距 (即容屑相型 )选择等拉刀设计的关健性问皿。其中部分设计已达到了优化要求 .拉刀工作图在绘图功能极强的 AUTOCAD绘图软件包支排下绘制 .整个软件技巧性强，考虑问题全面，操作方便，大大提高了圆孔拉刀的设计效率与准确性。 “圆孔拉刀设计方案综合分析 14”（来沁雄， 2003) 本文 结合拉刀的制造与使用 ,从拉刀的刃磨角度入手 ,对拉刀关键参数进行了优化设计 ,达到提高拉削表面 质量、延长拉刀使用寿命的目的。 “圆孔拉刀
9、优化设计及 CAD15”（侯新志， 1997) 本文介绍了 在对圆孔拉刀的结构参数分析的墓础土，建立数学模型。采用惩罚函数法进行优化，编制优化程序，得到了优化参数，运用 CAD对拉刀其他部分进行程序设计。 三、 结论 阅读了上诉文献，目前对于使用计算机辅助设计拉刀的研究比较少，而且研究也不是很深入，所以本文的研究方向是基于 Pro/e 的螺旋齿拉刀计算机辅助设计。能达到总体目标为（ 1）设计螺旋齿拉刀一把； 2）建立拉刀三维建模和二维图纸绘制。 参考文献 1隋向东 . 基于 UG 的螺旋齿圆孔拉刀三维实体造型 .机械工程师 .2011 年第 2 期 . 2隋向东 . 螺旋齿拉刀的 CAD 设计
10、及有限元分析 .山东大学硕士学位论文 . 3张 捷，李建明，曾有亮，张 志，陈 豹，陈 伟 . 计算机辅助拉刀设计系统研究 .四川理工学院学报 .2005.(6). 4庞丽君，刘江波 . 拉刀 CAD 自动设计方法的探讨 .沈阳航空工业学院学报 .2009.(9) 5程志铭，轧 刚 .AutoCAD 二次开发实用机械设计系统的探讨 .机械管理开发 .2009 年第 24卷第 5 期 . 6王绍军 . 典型复杂刀具计算机辅助设计 .河北机电学院学报 .1989 年第 3 期 . 7康文利 . 花键拉刀 CAD 系统的设计 .华北电力大学 .2002 年第 36 卷 NO.6 8廖映华 . 基于
11、Pro/E 的圆孔拉刀智能 CAD 系统研究与开发 .制造业自动化 .2009 年第 31卷第 8 期 . 9林慧珠 ,杜存臣 ,吴 方 .计算机辅助设计的产生和发展 .化学工业与工程技术 .2001 年第22 卷第 2 期 . 10尤再兴，黄景飞 . 螺旋拉刀的三维参数化设计 .工具技术 .2001 年第 35 卷 NO.11 11温花春 . 小孔径螺旋齿拉刀设计 .机械设计与制造 .2007 年第 1 期 . 12王有远，衷裕水，李尧忠 . 圆孔拉刀计算机辅助设计 . 新工艺新技术新设备 .2002年第 8 期 . 13徐旬 .圆孔拉刀设计的 CAD计算机辅助绘图 . 沈阳建筑工程学院学报
12、 .1989年第 5卷第 1期 . 14来沁雄 . 圆孔拉刀设计方案综合分析 .山西机械 .2003 年第 3 期 . 15侯新志 . 圆孔拉刀优化设计及 CAD.上海工程技术大学学报 .1997 年第 11 卷第 3 期 . 16 Huang， J.Optimal integrated broaching manufacture process ,Masterthesis,Ohio University， July 1989 17Ozkan Oxturk,Modeling of broaching for optimization purpose,Master thesis,Sabanci University, July 2003
