信息化在制造業(yè)中應(yīng)用的不斷深入和延伸，推動了我國制造業(yè)向高效率、高利用率和低碳環(huán)保方向發(fā)展。特別是對于特種件的研究與開發(fā)，不再是傳統(tǒng)的設(shè)計、加工再反復(fù)修改的過程，而是應(yīng)用了虛擬制造技術(shù)，利用仿真技術(shù)和分析工具，建立一個集成的制造環(huán)境。

CNC齒輪測量中心可以測量齒輪、復(fù)雜刀具、蝸輪、蝸桿、凸輪、曲軸等各種復(fù)雜工件，解決了傳統(tǒng)檢測的技術(shù)難題。但是需要對齒輪進(jìn)行加工后才能檢測其性能，所以仍然要耗費(fèi)很多的時間，增加了整體設(shè)計成本。虛擬CNC齒輪測量中心是應(yīng)用信息技術(shù)在計算機(jī)環(huán)境下對所設(shè)計齒輪的結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行測量，并根據(jù)需求對其進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計。這將有效的節(jié)約產(chǎn)品的設(shè)計成本，減少設(shè)計時間，更好的完成設(shè)計任務(wù)。

本文研究介紹了虛擬CNC齒輪測量中心的體系設(shè)計，并應(yīng)用SolidWorks對其進(jìn)行幾何建模。

1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

CNC齒輪測量中心分為機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計算機(jī)軟件三個部分。本文應(yīng)用SolidWorks對虛擬CNC齒輪測量中心的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行整體構(gòu)建。CNC齒輪測量中心實(shí)質(zhì)上是含有一個回轉(zhuǎn)角坐標(biāo)的四坐標(biāo)測量機(jī)，其機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動部分包括X軸、Y軸、Z軸方向的直線運(yùn)動和圓盤的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)真實(shí)CNC齒輪測量中心的幾何形狀及運(yùn)動方式，將虛擬CNC分為幾個部份進(jìn)行建模。

2 幾何建模

2.1 控制系統(tǒng)幾何建模

控制系統(tǒng)及信息采集系統(tǒng)的工作都是由計算機(jī)來完成的。虛擬CNC齒輪測量中心控制系統(tǒng)分為計算機(jī)箱體、機(jī)箱蓋、支撐架、顯示器等幾部分。控制系統(tǒng)的幾何建模。

CNC對數(shù)螺旋錐齒輪測量中心控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行控制以及系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的采集，是齒輪測量中心最重要的部分。

2.2 動力系統(tǒng)幾何建模

虛擬CNC測量中心動力部分主要是由為測量系統(tǒng)提供動力的電機(jī)以及電力系統(tǒng)組成。動力系統(tǒng)的幾何建模。動力系統(tǒng)包括控制柜、操作臺、回轉(zhuǎn)臺和立柱、卡具滑塊等幾部分。

動力系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)臺提供回轉(zhuǎn)動力。工件工作時做C軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過回轉(zhuǎn)臺的下頂尖柱和上頂尖柱的卡具將工件夾緊。動力系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制機(jī)體的運(yùn)行、停止，以及為測量系統(tǒng)提供動力支持。

2.3 測量系統(tǒng)幾何建模

虛擬CNC齒輪測量中心測量系統(tǒng)包括測頭立柱、回轉(zhuǎn)軸、測頭以及測頭支架等。測量系統(tǒng)的幾何建模示。

測量部分包括X軸、Y軸、Z軸形成的直角坐標(biāo)系。測頭立柱在控制柜上做X軸的水平運(yùn)動，測頭支架在側(cè)頭立柱上做Y軸的垂直運(yùn)動，測頭相對側(cè)頭支架做Z軸的往返運(yùn)動。測量系統(tǒng)即按照在測頭上做三個方向的運(yùn)動與回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)運(yùn)動相結(jié)合共同測量工件的參數(shù)。

2.4 整體建模

最終對所設(shè)計的控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、測量系統(tǒng)進(jìn)行整體的幾何建模。將所設(shè)計的幾個系統(tǒng)的模型配合，得出虛擬CNC齒輪測量中心的整體建模。

經(jīng)過與實(shí)體CNC齒輪測量中心的對比，所設(shè)計的虛擬CNC齒輪測量中心符合CNC齒輪測量中心的工作原理與測量方法，達(dá)到了設(shè)計的目的與要求。

3 結(jié)束語

通過對虛擬CNC測量中心機(jī)械部分進(jìn)行總體設(shè)計，并應(yīng)用SolidWorks對虛擬CNC測量中心各部分進(jìn)行了建模通過組裝得到了虛擬CNC測量中心的整體幾何模型。通過與真實(shí)CNC齒輪測量中心對比，虛擬CNC齒輪測量中心符合CNC齒輪測量中心的機(jī)械工作原理。為今后虛擬CNC齒輪測量中心的發(fā)展提供了理論依據(jù)，為虛擬測量奠定了基礎(chǔ)。