運(yùn)用UG參數(shù)化計(jì)算及加工型線樣板的倒角

魏崇巍

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

齒型樣板是車削汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輪槽時(shí)普遍應(yīng)用的檢測(cè)量具，其型線精度要求嚴(yán)格，在慢走絲數(shù)控機(jī)床上加工齒型，然后對(duì)每個(gè)齒形30°倒角進(jìn)行加工，齒型部分留有0.5mm的直線面，該直線面若太大，影響視覺(jué)精度，若太小，影響樣板的使用壽命。此樣板采用手工磨削無(wú)法保證倒角的直線性，無(wú)法保證根部清根的要求，必須采用機(jī)床刃磨，以保證樣板制造精度，滿足使用要求。

2 運(yùn)用UG 軟件參數(shù)化計(jì)算空間角度

齒形樣板外形如圖1 所示，采用機(jī)床刃磨齒型樣板倒角，對(duì)砂輪角度和齒型樣板的安裝角度要求嚴(yán)格，如果計(jì)算有誤則直接影響倒角的線性度和對(duì)稱精度，因此，如何高效、高精度地計(jì)算各空間角度是一大難題。運(yùn)用幾何公式手工計(jì)算不僅計(jì)算量大，而且很容易出錯(cuò)，現(xiàn)運(yùn)用UG 軟件，參數(shù)化計(jì)算各空間角度，不僅效率高，而且可修改性好，檢測(cè)直觀。

圖1 齒型樣板外形圖

UG 是集CAD/CAE/CAM 一體化的三維參數(shù)化軟件，運(yùn)用它的參數(shù)驅(qū)動(dòng)功能，改變建模里的各尺寸參數(shù)，三維實(shí)體隨即改變，界面直觀，進(jìn)行空間角度的計(jì)算不僅準(zhǔn)確，而且非常高效。運(yùn)用UG 軟件計(jì)算齒型樣板各空間角度的步驟如下：首先運(yùn)用UG的建模功能將齒型樣板按設(shè)計(jì)尺寸要求繪制好三維實(shí)體，創(chuàng)建必要的基準(zhǔn)平面，再定向視圖到要求方位，然后在制圖模塊里，按定向的方位視圖，進(jìn)行添加、投影視圖，再標(biāo)注所需的空間角度尺寸即完成角度計(jì)算工作。

2.1 定向視圖

圖2 齒型樣板三維實(shí)體

繪制好的齒型樣板三維實(shí)體如圖2 所示，將齒型樣板實(shí)體定向到安裝角位置步驟如下：首先創(chuàng)建與左端面P平行的兩平面（平面1 和平面2），再創(chuàng)建與相鄰型線兩倒角面（平面A 和平面B）的交線（交線A 和交線B），通過(guò)兩平行直線A 和B 創(chuàng)建平面3，各基準(zhǔn)面做好了，便可定向視圖了。選擇下拉菜單：視圖-方位命令便彈出CSYS 構(gòu)造器對(duì)話框，如圖3 所示，選擇X 軸、Y 軸項(xiàng)命令，指定棱邊L為X 軸，指定平面3的法向?yàn)閅軸，點(diǎn)擊確定按鈕，齒型樣板便被定向到安裝角位置，如圖4 所示。選擇將視圖另存命令，在名稱里輸入123，點(diǎn)擊確定按鈕，方位視圖被命名為123，完成定向視圖工作。

圖3 定向方位（CSYS構(gòu)造器）對(duì)話框

2.2 添加投影視圖及標(biāo)注空間角度尺寸

圖4 齒型樣板定向到安裝角位置

圖5 添加基本視圖對(duì)話框

切換到制圖模塊，點(diǎn)擊基本視圖命令，選擇我們保存的命名為123的方位視圖（如圖5 所示），再添加投影視圖，進(jìn)行砂輪安裝角度和砂輪角度的標(biāo)注，完成的工程圖如圖6 所示。

圖6 完成角度標(biāo)注的安裝角方位工程圖

3 齒型樣板倒角方法

以前采用手工加工型線倒角，效果很不理想，現(xiàn)在根據(jù)齒形樣板圖紙要求的型線角度60°和型線倒角角度30°，采用UG 軟件參數(shù)化計(jì)算出的空間角度（砂輪角度128°41′，齒型樣板安裝角16°6′），在刀具磨床上進(jìn)行磨削（如圖7 所示），保證了型線倒角的直線性、對(duì)稱性及根部清根的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

圖7 齒型樣板磨削簡(jiǎn)圖

該倒角方案經(jīng)實(shí)際加工型線樣板，直線性好，兩側(cè)倒角對(duì)稱，由于運(yùn)用UG 軟件參數(shù)化計(jì)算齒型樣板磨削倒角時(shí)的各空間角度，計(jì)算精度大大提高，保證了齒型樣板的倒角精度，為轉(zhuǎn)子輪槽加工提供了可靠的檢測(cè)依據(jù)，確保了轉(zhuǎn)子輪槽的加工精度，解決了生產(chǎn)中的一大難題。