運用UG參數化計算及加工型線樣板的倒角

魏崇巍

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

齒型樣板是車削汽輪機轉子輪槽時普遍應用的檢測量具，其型線精度要求嚴格，在慢走絲數控機床上加工齒型，然后對每個齒形30°倒角進行加工，齒型部分留有0.5mm的直線面，該直線面若太大，影響視覺精度，若太小，影響樣板的使用壽命。此樣板采用手工磨削無法保證倒角的直線性，無法保證根部清根的要求，必須采用機床刃磨，以保證樣板制造精度，滿足使用要求。

2 運用UG 軟件參數化計算空間角度

齒形樣板外形如圖1 所示，采用機床刃磨齒型樣板倒角，對砂輪角度和齒型樣板的安裝角度要求嚴格，如果計算有誤則直接影響倒角的線性度和對稱精度，因此，如何高效、高精度地計算各空間角度是一大難題。運用幾何公式手工計算不僅計算量大，而且很容易出錯，現運用UG 軟件，參數化計算各空間角度，不僅效率高，而且可修改性好，檢測直觀。

圖1 齒型樣板外形圖

UG 是集CAD/CAE/CAM 一體化的三維參數化軟件，運用它的參數驅動功能，改變建模里的各尺寸參數，三維實體隨即改變，界面直觀，進行空間角度的計算不僅準確，而且非常高效。運用UG 軟件計算齒型樣板各空間角度的步驟如下：首先運用UG的建模功能將齒型樣板按設計尺寸要求繪制好三維實體，創建必要的基準平面，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，進行添加、投影視圖，再標注所需的空間角度尺寸即完成角度計算工作。

2.1 定向視圖

圖2 齒型樣板三維實體

繪制好的齒型樣板三維實體如圖2 所示，將齒型樣板實體定向到安裝角位置步驟如下：首先創建與左端面P平行的兩平面（平面1 和平面2），再創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），通過兩平行直線A 和B 創建平面3，各基準面做好了，便可定向視圖了。選擇下拉菜單：視圖-方位命令便彈出CSYS 構造器對話框，如圖3 所示，選擇X 軸、Y 軸項命令，指定棱邊L為X 軸，指定平面3的法向為Y軸，點擊確定按鈕，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構造器）對話框

2.2 添加投影視圖及標注空間角度尺寸

圖4 齒型樣板定向到安裝角位置

圖5 添加基本視圖對話框

切換到制圖模塊，點擊基本視圖命令，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，進行砂輪安裝角度和砂輪角度的標注，完成的工程圖如圖6 所示。

圖6 完成角度標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，現在根據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 軟件參數化計算出的空間角度（砂輪角度128°41′，齒型樣板安裝角16°6′），在刀具磨床上進行磨削（如圖7 所示），保證了型線倒角的直線性、對稱性及根部清根的要求。

4 結語

圖7 齒型樣板磨削簡圖

該倒角方案經實際加工型線樣板，直線性好，兩側倒角對稱，由于運用UG 軟件參數化計算齒型樣板磨削倒角時的各空間角度，計算精度大大提高，保證了齒型樣板的倒角精度，為轉子輪槽加工提供了可靠的檢測依據，確保了轉子輪槽的加工精度，解決了生產中的一大難題。