編程實現配算交換齒輪

河南中光學集團有限公司 (南陽 473006) 胡飛嘉

配算機床交換齒輪是機械加工中經常遇到的計算工作，在車削非標準螺紋、磨螺紋和滾齒工作中均會遇到。傳統的計算方法有輾轉相除法、分數歸一法等，這些方法步驟多、計算容易出錯。由于目前計算機已經非常普及，因而可考慮編程讓計算機自動搜索。這樣可迅速求得最優結果，還可給出不同的選配方式供選擇，快捷方便。

選配交換齒輪程序是一個比較簡單的計算類程序，其實質是根據已知傳動比 (一個正實數)和若干齒輪齒數 (均為不大于127的整數)，要求用Z1/Z2×Z3/Z4的形式表示出傳動比，其中Z1～Z4是已知的齒數中的4個。

要編程實現這一功能，可把這些齒數的所有搭配都計算一遍，然后選出最接近傳動比的搭配。為了有可選性，不能只輸出最接近的一組傳動比，而應當按照誤差從小到大排序，給出若干組結果供選擇。為了適應各種不同的機床，齒輪齒數不能只用事先給定的默認值，而應當能讓用戶自設。為了讓用戶的選擇有針對性，程序還應當提供嚙合性校驗、優先選擇單列交換齒輪等功能。

有了這樣的思路，就可以著手編程了。下面是用Delphi軟件編程的過程。當然，讀者也可以根據自己的習慣選用其他的編程工具。

圖1

運行 Delphi，新建一個 project(工程)，在主form(窗體)中放入如下控件 (見圖1)，其中的LabelEdit用于輸入傳動比，StringGrid用于顯示計算結果，memo用于設置齒輪齒數。最下面放一個Pro-gressBar用于顯示計算進度。圖1中的幾個方塊形標記 (如labelTitle等)是為了說明控件名稱，不是程序界面的一部分。

源程序代碼如下 (摘取部分):

程序運行前，需在對象檢視器中把CheckBox2、CheckBox3、CheckBox4這三個復選按鈕對應的On-Click事件都設為CheckBox1Click。程序運行結果如圖2所示。

圖2

運行程序，在“傳動比”輸入框中打入傳動比，單擊“計算”，程序就開始搜索，待下方的進度條跑完后 (幾秒鐘即可完成)，表格中就顯示出來搜索結果了。拖動右側滾動條可顯示出前100組結果。例如圖2中傳動比是0.88379790，程序搜索的結果中第2組是Z1=60，Z2=65，Z3=45，Z4=47，其傳動比是0.88379705，精度達到了小數點后6位，完全能夠滿足加工需要。搜索結果中的第1組前面有個叉，表示這組結果被過濾掉了。過濾掉的原因是Z3過大，無法嚙合。如果操作者使用的機床齒數和程序中預設的不同，可自行設置齒輪齒數。設置齒數時不需要修改源程序，在程序運行時單擊“交換齒輪齒數設置”即可修改齒數。設置完成后，程序會自動保存，下次再運行時直接使用的就是修改后的齒數。

通過編程來實現選配交換齒輪，計算快速、準確度高，避免了人工計算的繁瑣過程和出錯的可能。而且能夠一勞永逸地解決問題。因為源程序只需編寫一次，編譯成的可執行程序則一直可用。通過這個例子可以看出，對于一些簡單而實用的軟件，自己編寫的程序和從網上下載的相比，能夠避免注冊、軟件試用期和廣告等一系列問題，而且能夠根據自己的意愿編寫軟件的功能，更加切合實際需要。這也說明根據工作需要編寫實用的小軟件是一種新的工作思路，這種工作思路的推廣比軟件本身的推廣更有意義。