基于SolidWorks的平面拉刀实体造型

1 引言

    平面拉刀是一种常用的切削工具，用于拉削的成形刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的零件尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等，生产率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。推刀常用于校准热处理后的型孔。利用AutoCAD等二维软件建立拉刀实体模型时比较困难，而且拉刀的分类较多，当需要不同参数的刀具模型时，对刀具重复建模极大地浪费时间和精力，致使工作效率低下。而采用进行实体造型就避免了这一弊端，利用软件的参数化建模及尺寸驱动功能，可以通过对一系列的刀具修改尺寸得到不同参数的新刀具，从而提高效率。

2 参数化建模技术及应用软件

    2.1 参数化设计

    参数化设计（Parametric），也叫尺寸驱动（Dimen-sion-Driven），是CAD技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。目前它是CAD技术应用领域内的一个重要且待进一步研究的课题。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，大大提高设计速度，减少信息的存储量。

    参数化设计有一种驱动机制称为参数驱动。参数驱动机制是基于对图形数据的操作，通过参数驱动机制，可以对图形的几何数据进行参数化修改，但在修改的同时，还要满足图形的约束条件，需要约束间关联性的驱动手段即约束联动，而约束联动是通过约束间的关系实现的驱动方法。对一个图形来说，可能的约束十分复杂，而且数量很大。而实际由用户控制的，即能够独立变化的参数一般只有几个，称之为主参数或主约束；其他约束可由图形结构特征确定或与主约束有确定关系，被称为次约束。对主约束是不能简化的，对次约束的简化可以有图形特征联动和相关参数联动两种方式。目前参数化技术大致可分为如下三种方法：(1)基于几何约束的数学方法；(2)基于几何原理的人工智能方法；(3)基于特征模型的造型方法。参数驱动是一种新的参数化方法，其基本特征是直接对数据库进行操作，因此具有很好的交互性，用户可以利用绘图系统全部的交互功能修改图形及其属性，进而控制参数化的过程。与其他参数化方法相比较，参数驱动方法具有简单、方便、易开发使用的特点，能够在现有的绘图系统基础上进行二次开发，对三维问题也同样适用。