信息化在制造業(yè)中應(yīng)用的不斷深入和延伸，推動(dòng)了我國(guó)制造業(yè)向高效率、高利用率和低碳環(huán)保方向發(fā)展。特別是對(duì)于特種件的研究與開(kāi)發(fā)，不再是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工再反復(fù)修改的過(guò)程，而是應(yīng)用了虛擬制造技術(shù)，利用仿真技術(shù)和分析工具，建立一個(gè)集成的制造環(huán)境。

CNC齒輪測(cè)量中心可以測(cè)量齒輪、復(fù)雜刀具、蝸輪、蝸桿、凸輪、曲軸等各種復(fù)雜工件，解決了傳統(tǒng)檢測(cè)的技術(shù)難題。但是需要對(duì)齒輪進(jìn)行加工后才能檢測(cè)其性能，所以仍然要耗費(fèi)很多的時(shí)間，增加了整體設(shè)計(jì)成本。虛擬CNC齒輪測(cè)量中心是應(yīng)用信息技術(shù)在計(jì)算機(jī)環(huán)境下對(duì)所設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)需求對(duì)其進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。這將有效的節(jié)約產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本，減少設(shè)計(jì)時(shí)間，更好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

本文研究介紹了虛擬CNC齒輪測(cè)量中心的體系設(shè)計(jì)，并應(yīng)用SolidWorks對(duì)其進(jìn)行幾何建模。

1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

CNC齒輪測(cè)量中心分為機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件三個(gè)部分。本文應(yīng)用SolidWorks對(duì)虛擬CNC齒輪測(cè)量中心的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行整體構(gòu)建。CNC齒輪測(cè)量中心實(shí)質(zhì)上是含有一個(gè)回轉(zhuǎn)角坐標(biāo)的四坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，其機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部分包括X軸、Y軸、Z軸方向的直線運(yùn)動(dòng)和圓盤(pán)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)真實(shí)CNC齒輪測(cè)量中心的幾何形狀及運(yùn)動(dòng)方式，將虛擬CNC分為幾個(gè)部份進(jìn)行建模。

2 幾何建模

2.1 控制系統(tǒng)幾何建模

控制系統(tǒng)及信息采集系統(tǒng)的工作都是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成的。虛擬CNC齒輪測(cè)量中心控制系統(tǒng)分為計(jì)算機(jī)箱體、機(jī)箱蓋、支撐架、顯示器等幾部分?？刂葡到y(tǒng)的幾何建模。

CNC對(duì)數(shù)螺旋錐齒輪測(cè)量中心控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行控制以及系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的采集，是齒輪測(cè)量中心最重要的部分。

2.2 動(dòng)力系統(tǒng)幾何建模

虛擬CNC測(cè)量中心動(dòng)力部分主要是由為測(cè)量系統(tǒng)提供動(dòng)力的電機(jī)以及電力系統(tǒng)組成。動(dòng)力系統(tǒng)的幾何建模。動(dòng)力系統(tǒng)包括控制柜、操作臺(tái)、回轉(zhuǎn)臺(tái)和立柱、卡具滑塊等幾部分。

動(dòng)力系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)臺(tái)提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力。工件工作時(shí)做C軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)回轉(zhuǎn)臺(tái)的下頂尖柱和上頂尖柱的卡具將工件夾緊。動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制機(jī)體的運(yùn)行、停止，以及為測(cè)量系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。

2.3 測(cè)量系統(tǒng)幾何建模

虛擬CNC齒輪測(cè)量中心測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)頭立柱、回轉(zhuǎn)軸、測(cè)頭以及測(cè)頭支架等。測(cè)量系統(tǒng)的幾何建模示。

測(cè)量部分包括X軸、Y軸、Z軸形成的直角坐標(biāo)系。測(cè)頭立柱在控制柜上做X軸的水平運(yùn)動(dòng)，測(cè)頭支架在側(cè)頭立柱上做Y軸的垂直運(yùn)動(dòng)，測(cè)頭相對(duì)側(cè)頭支架做Z軸的往返運(yùn)動(dòng)。測(cè)量系統(tǒng)即按照在測(cè)頭上做三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合共同測(cè)量工件的參數(shù)。

2.4 整體建模

最終對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行整體的幾何建模。將所設(shè)計(jì)的幾個(gè)系統(tǒng)的模型配合，得出虛擬CNC齒輪測(cè)量中心的整體建模。

經(jīng)過(guò)與實(shí)體CNC齒輪測(cè)量中心的對(duì)比，所設(shè)計(jì)的虛擬CNC齒輪測(cè)量中心符合CNC齒輪測(cè)量中心的工作原理與測(cè)量方法，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的與要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)虛擬CNC測(cè)量中心機(jī)械部分進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并應(yīng)用SolidWorks對(duì)虛擬CNC測(cè)量中心各部分進(jìn)行了建模通過(guò)組裝得到了虛擬CNC測(cè)量中心的整體幾何模型。通過(guò)與真實(shí)CNC齒輪測(cè)量中心對(duì)比，虛擬CNC齒輪測(cè)量中心符合CNC齒輪測(cè)量中心的機(jī)械工作原理。為今后虛擬CNC齒輪測(cè)量中心的發(fā)展提供了理論依據(jù)，為虛擬測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。