２０１２年６月 第１８卷第２期 安庆师范学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｑｉｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄ￣ｉｏｎ） Ｊｕｎ．２０ｌ２ ＶＯ１．１８ ＮＯ．２ 万能可调镗刀的创新设计 郭 利 （安徽国防科技职业学院机械工程系，安徽六安２３７０１１） 摘要：为适应加工对象的不断变化，采用参数化特征建模技术创新性地设计了万能可调镗刀，节省了各种镗刀的 库存量 少了企业的资金占用，创造了可观的经济效益。 关键词：可调镗刀；参数化；创新设计 中图分类号：ＴＨ１２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—４２６０（２０１２）０２—００５８—０４ ０ 引 言 六安长江精工集团金工车间有一台ＴＧＸ４１４５Ｂ坐标镗床，担负各种变速箱体的镗孔及机修等加工 任务，由于加工对象的不断变化，镗孔直径、深度亦变化较大。为满足加工需求，需要一种万能可调镗刀 以适应不同的加工对象和生产任务。根据实际加工生产需求，结合Ｐ Ｄ／Ｅ的基于特征的参数化设计技 术，本文创新地设计了万能可调镗刀…。 １ Ｐｒｏ／Ｅ参数化特征建模概述 参数化就是将模型所有尺寸定义为参数形式，用户可以定义各参数之间的相互关系，形成相互制约 的“父子”关系，进而能保持整体的设计意图。Ｐｒｏ／Ｅ是一个基于特征的全参数化软件，包括特征截面几 何的全参数化、零件模型的全参数化及装配组件模型的全参数化。该建模方式的优点在于同一零件的 特征任何一处改动后，其他地方也会随之变化，能大大提高设计效率和质量口］。 ２基于Ｐｒｏ／Ｅ的万能可调镗刀的创新设计 ２．１整体方案设计 根据实际生产需求，经与精工集团技术部研究和探讨，为了适应对不同规格、深度孔的加工，该镗刀 不仅要具有粗调、微调机构，还要求能变换镗刀杆的长度和方位。根据设计需要，本文结合Ｐｒｏ／Ｅ的参 数化特征建模技术，创新性地设计了一款万能可调镗刀，其装配简图如图１所示： 收稿日期：２０１ｌ一１１—３０ 基金项目：安徽省优秀青年人才基金项目（２０１１ＳＱＲＬ１８２）资助。 作者简介：郭利，男，安徽砀山人，安徽国防科技职业学院机械工程系讲师，研究方向为机械ＣＡＤ／ＣＡＭ。 第２期 郭利：万能可调镗刀的创新设计 ・５９・ 图１万能可调镗刀装配简图 如图所示，该镗刀具有燕尾导轨副、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副的粗调、微调机构，同时还能变换连接 杆、镗刀杆的方位、长度。因此能适应对不同规格、深度的孔的加工。其中，镗刀柄按莫氏５帆殳计制造， 粗调由燕尾导轨副实现。微调机构由蜗轮蜗杆副和丝杆螺母副组成，蜗杆头数ｎ＝１，蜗轮齿数ｚ＝２０， 丝杆螺距ｔ＝３ ｍｍ，则微调手轮每转一转镗刀头径向移动０．１５ ｉＩｌｎ１ ’ 。 装配工艺的好坏对工件加工质量影响也较大，因此，设计了如下的万能可调镗刀的装配工艺 ： １）将蜗轮、丝杆配合旋人； ２）以燕尾块为基础，将支座Ａ、支座Ｂ及蜗轮、丝杆组合件装入燕尾块中，配作４一 ３定位销，紧固 ４一Ｍ４螺钉； ３）刀柄与燕尾块及塞铁配铲刮研（６点／２５ ｍｍ×２５ ｍｍ） ４）用紧定螺钉将刀柄与蜗杆及哈夫挡圈组合； ５）将第二步、第四步组合旋入成为整体； ６）插入塞铁，紧固侧面三Ｍ８、Ｍ５螺钉； ７）装入连接杆并紧固３一Ｍ８螺钉； ８）装上刀杆并紧固２一ＭＩＯ螺钉； ９）装入刀头，紧固Ｍ８紧定螺钉。 ２．２万能可调镗刀零件参数化设计 为满足市场的瞬息万变的需求，该镗刀设计方案应能快速响应满足市场变化需要和实际产品加工 需要。因此，本文利用Ｐｒｏ／Ｅ软件对各零件进行参数化设计。ｐ￣ｇｒａｍ是Ｐｍ／ Ｅ的参数化设计工具之 一，本文利用ｐｒｏｇｒａｍ模块实现了蜗轮、蜗杆零件的设计。实现参数化设计的基本原理是，将渐开线蜗 轮的基本参数、设计参数等与零件模型的内部参数之间的关系控制为用户定义的属性，并在Ｐｒｏｒｇａｍ模 块中以人机交互的问答方式实现参数的改变，从而实现渐开线蜗轮的变形设计 Ｊ。利用Ｐｒｏｇｒａｍ模块 添加程序语句如下： ｌ ＰＵ’Ｉ’ ”请输入蜗杆的头数＝＝” Ｑ ＮＵＭＢＥＲ ＡＬＰＨＡ ＮＵＭＢＥＲ ”请输入蜗杆的特性系数＝＝” ”请输人齿轮的压力角度＝＝” Ｍ ＮＵＭＢＥＲ Ｂ ＮＵＭＢＥＲ ”请输入蜗杆的模数＝＝” ”请输入蜗轮的宽度＝＝” Ｚ２ ＮＵＭＢＥＲ Ｘ２ ＮＵＭＢＥＲ ”请输入蜗轮的齿数＝＝” ”请输入蜗轮的变位系数＝＝” Ｚ１ ＮＵＭＢＥＲ ＥＮＤ ＩＮＰＩｒＩ’ 另外，在关系式定义段中定义了如下程序语句ｆ６）： ＲＥＬＡＴＩＯＮＳ Ｓ＝ＰＩ Ｚ１ Ｍ ＧＡＭＭＡ＝ＡＴＡＮ（Ｚ１／Ｑ） ＤＯ＝Ｍ％Ｑ／２ ＢＥＴＡ＝ＧＡＭＭＡ Ｄ１＝Ｍ￥ｒ Ｑ＋Ｚ２＋２ Ｘ２）／２ ＡＬＰＨＡ Ｔ＝ＡＴＡＮ（ＴＡＮ（ＡＬＰＨＡ）／ｃｏｓ（ＢＥＴＡ）） Ｄ２＝３６０／（４ Ｚ２）一１８０￥ＴＡＮ（ＡＬＰＨＡ— 第２期 郭利：万能可调镗刀的创新设计 ・６ｌ・ ［４］袁哲俊，刘华明．镗刀结构加工设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１０：１２２—１４２． ［５］王鹏，苏建良．浅谈Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ的Ｐｒｏ／ｐｒｏｇｒａｍ的应用［Ｊ］．机床与液压，２００４，（８）：１５２—１５３ ［６］徐平，王西建．基于Ｐｒｏ＿Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｗｉｌｄｆ￣＇ｅ的蜗轮参数化设计［Ｊ］．煤矿机械，２００６，（０９）：９２－９４． Ｔｈｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｍｎｉｐｏｔｅｎｔ Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ Ｂｏｒｉｎｇ Ｔｏｏｌ ＧＵＯ Ｌｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｆｃｎｃｅ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ＣｏＨｅｇｅ，Ｌｉｕａｎ，Ａｎｈｕｉ ２３７０１ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｃｅｓｓａｎｔ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｒｔｉｆａｃｔｉｔｉｏｕｓ ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｌｙ ｔｈｅ ｏｍｎｉｐｏｔｅｎｔ ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ ｂｏｒｉｎｇ ｔｏｏｌ ｂｙ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｆｅａｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔｏｃｋｓ ｏｆ ｂｏｒｉｎｇ ｔｏｏｌ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃａｐ・ ｉｔａｌ ｏｃｃｕｐａｎｃｙ ｏｆ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｔ ｃｒｅａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｙ ｂｅｎｅｆｉｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ ８ｄｊｕｓｔａｂｌｅ ｂｏｒｉｎｇ ｔｏｏｌ，ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ （上接第５７页） 参考文献： ［Ｉ］ⅡｕＲｕｆｆｅｎｇ，ＬｉＹｏｎｇｍｉｎｇ，ＣｈｅｎＨｏｎｇｙｉ．ＡｕｔｏｍａｔｉｃＩＱＰｈａｓｅＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＤｅｓｉｎｇｉｎ２．４ＧＨｚＤｉｒｅｃｔＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＲｅｃｅｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，２００６，２７（９）：１５３１—１５３６． ［２ ３ Ｔａｎｇ Ｑｉｎ，Ｗｕ Ｊｉａｎｈｕｉ．Ｃｏｍｐａｉｒｓｏｎ ｎａｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｖｅｒ Ｂｉａｓ Ｒｅｍｏｖｅ（Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ）ｉｎ Ｚｅｏｒ—Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｅｌｃｅｔｏｒｎｉｃｓ， ２００８，３８（６）：８１１—８１６． ［３］Ｂｅｈｂａｈａｎｉ Ｆ，Ｋｉｓｈｉｇａｍｉ Ｙ，Ｌｅｅｔｅ Ｊ，ｅｔ ａ１．ＣＭＯＳ Ｍｉｘｅｓｒ ａｎｄ Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ Ｉｍａｇｅ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｊ Ｓｏｌｉｄ—Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒ－ ｃｕｉ协，２００１，３６（６）：８７３—８７８． ［４］Ｔａｎｇ Ｑｉｎ，Ｗｏ Ｊｉａｎｈｕｉ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｎａｄ Ａｎｌａｙｓｉｓ ｏｖｅｒ Ｂｉａｓ Ｒｅｍｏｖｅ（Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ）ｉｎ Ｚｅｒｏ—Ｉｎｔｅｍｒｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｏｒｎｉｅｓ， ２００８，３８（６）：８１１—８１６． ［５］Ｈｕ Ｘｕｅｈｕｉ，Ｂａｄ Ｘｉａｕｌｉｎ，Ｌｅｉ ＬｘＪａｎｇ．Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ ＴｅｃｈＮｏｌｏｇｙ ｏｆ ＤＣ Ｄｒｉｔｆ ｉｎ Ｚｅｒｏ—ＩＦ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．Ｓｐａｃｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＴｅｃｈＮｏｌｏｇｙ， ２００８．３：４８—５Ｏ． ［６］Ｆａｎｌｋｎｅｒ Ｍ．ＤＣ ｏｆｆｓｅｔ ａｎｄ ＩＭ２ Ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｐｒｏｃ Ｃｏｍｍｕｎ，２００２，１４９（３）：１７９—１８４． ［７］Ｆａｎ Ｊｕｎ，Ｌｉ Ｙｏｎｇｍｉｎｇ．Ｓｅｌｆ—ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｓｏｌｖｉｎｇ ＤＣ Ｄｒｉｆｔ ｉｎ Ｚｅｒｏ—ｉｎｔｅｍｒｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｏｒｎｉｅｓ，２００５， ３５（２）：１１４—１１７． Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｎｅｗ ９１５ＭＨｚ Ｚｅｒｏ——ＩＦ Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ ＷＡＮＧ Ｐｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｋｕｎ ，ＬＩ Ｍｉｎ—ｑｕａｎ （１ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｃｅｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｑｉｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ ＣｏＨｅｇｅ，Ａｎｑｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ ２４６１３３，Ｃｈｉｎａ； ２ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｉｎｇａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ ２３００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｓｕｐｅｒｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｔｈｅ Ｚｅｒｏ—ＩＦ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｃｒｕｉｔｓ ｉｓ ｆａｅｔｕｒｅｄ ｂｙ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎ－ ｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏ ｉｍａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ ｓａｖｅｓ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｍ ｂｏｔｈ ｈｉｇｈ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｌｏｗ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｎ Ｚｅｒｏ—ＩＦ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃａｌｌ ｂｅ ｓｅｔ ｉｎ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎａｄ ｏｎｌｙ ａ ｌｏｗ—ｐａｓｓ ｉｆｌｔｅｒ ｉｓ ｔｈｕｓ ｎｅｅｄｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｎａｔｉｖｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｚｅｒｏ—ＩＦ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ＤＣ ｄｒｉｆｔ，ＬＯ ｌｅａｋ・ ｇａｅ ａｎｄ ＬＦ ｎｏｉｓｅ，ｌｅａｄ ｔｏ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｆａｉｌｕｒｅｓ ｉｎ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｚｅｒｏ—ＩＦ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｎｇ ｔｈｅｓｅ ｄｅｆｅｃｔｓ，ｔｗｏ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｉｍ－ ｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ａｌｅ ｍａｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ９１５ＭＨｚ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｒｅｃｅｉｉｖｎｇ ｃｉｃｒｕｉｔｓ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｉｍ— ｕｌａｆｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｎａｄ ｉｔｓ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｈｔｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ ｖｅｒｉｉｆｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｓｆｔｗａｒｅｓ ＡＤＩｓｉｍＲＦ ｎａｄ ＡＤＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｚｅｒｏ—ＩＦ，ＤＣ ｄｒｉｆｔ，ＬＯ ｌｅａｋａｇｅ，ＬＦ ｎｏｉｓｅ，ｒｅｃｅｉｉｖｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
