轧辊磨床中心架的参数化设计.pdfVIP

《精密制造与自动化》 轧辊磨床中心架的参数化设计 上海理工大学机械工程学院(200093)樊堂堂李郝林 的三维模型库。从而实现了轧辊磨床中心架的系列化设计，简化了设计过程，也为进一步优化设计建立了基础。 关键词轧辊磨床中心架参数化设计SolidWorks 在产品的设计过程中，为了加快产品设计过程， 参数化技术是指在已对图形所建立的几何约束 减少重复性的劳动，对于结构形状相同仅尺寸不同 的基础上，通过修改图形中的一组尺寸，使图形中所 的零件，可以采用参数化设计的方法，建立三维模型 有的相关尺寸随之变动，从而实现自动更改整个图 库，如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、密封件、润滑件和轴承 形的技术。 等一些标准件。相对零件的三维模型库，夹具、乃至 一般机床上采用中心架作为辅助支撑，提高系 产品的参数化设计方法更有用。利用SolidWorks提 统刚性，从而提高加工精度。而轧辊磨床上的中心 供的系列零件设计表可以建立产品系列化设计的三 架作为主要支撑，所以对轧辊的加工精度影响会更 维模型库。 大。 随着轧钢行业的发展，轧辊的种类、规格越来越 中心架作为轧辊磨床的附件，结构比较简单，但 多。上海机床厂生产的轧辊磨床，规格、品种也相应 是其中关键尺寸参数还是不少，MK84系列的轧辊磨 增多。轧辊磨床上使用的中心架，也就品种繁多。 床有工作台移动式和拖板移动式两大类。这两类磨 虽然结构大同小异，但是设计的工作量很大。简化 床磨削特点不同，使用的中心架结构也有所不同，所 设计，优化设计，通过参数化设计的方法可以实现。 以需要分别建模。拖板移动式轧辊磨床类的中心 我们采用SolidWorks三维设计软件，通过参数距；托持工件的直径；水平支承轴与水平方向的夹 化设计的方法，对各种不同规格的中心架，建立统一 角；垂直支承轴与垂直方向的夹角；工件中心在磨削 的三维模型库，简化了设计过程。另外在此基础上 时的位置等十多项参数。 再配合与SolidWorks软件集成的CosmosWorks有限 元分析组件对中心架的一些关键数据进行优化，从 而改善了中心架的受力条件，有望显著提高轧辊的 加工质量。 图2拖板移动式轧辊磨床用中心架 基于参数化技术的造型系统实质上就是一种尺 寸驱动系统。这种尺寸驱动系统的驱动尺寸只可能 是少数几种，所以需要对除驱动尺寸之外的其他尺 1 工作台移动式轧辊磨床用中心架 寸进行关联，简化。我们采用水平支承轴与水平方 万方数据 向的夹角、垂直支承轴与垂直方向的夹角这二个参 数作为驱动尺寸进行建模，而对其他一些尺寸，参照 中的系列零件设计表与配置呈相互映射的关系。 刚性最优的原则进行相应的关联。 (1)对于零件的系列零件设计表的建立可以按 以下按照参数化技术的四个特点来介绍轧辊磨 如下步骤： 床中心架参数化设计的过程特点： ①按照设计意图，增加一、二种不同的配置； 1基于特征的设计 ②修改参数(可以是草图的尺寸、特征的参数) 参数化设计中将某些具有代表性的平面几何形