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        VB編程在航空零件設計及工藝復雜參數(shù)計算中的應用

        2014-08-23 11:13:00北京航科發(fā)動機控制系統(tǒng)科技有限公司102200馬冬冬
        金屬加工(冷加工) 2014年12期
        關鍵詞:程序代碼花鍵鍍層

        北京航科發(fā)動機控制系統(tǒng)科技有限公司 (102200) 馬冬冬

        我公司主要負責航空發(fā)動機燃油調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)泵類產(chǎn)品的設計和制造,在產(chǎn)品中,漸開線花鍵及螺紋在零件中非常普遍,且占有非常重要的地位,他們參數(shù)設計計算的正確與否直接關系著燃油調(diào)節(jié)泵運行的合格及安全。

        然而,花鍵及螺紋參數(shù) (包括鍍層前后尺寸)的計算存在概念復雜、參數(shù)多及計算繁瑣的特點,且相應的工具書只是針對特定等級給定參考尺寸,不能覆蓋所有等級尺寸,設計員及工藝員在計算時需重復性理解、計算和校對,帶來很大的不便。因此,結合我廠零件花鍵和螺紋的特點,使用VB語言對其進行了程序化軟件編程,只要輸入相應的已知參數(shù),軟件便能自動計算出相應的參數(shù),避免了人工的復雜計算和校對,極大提高了設計及工藝編制效率。

        1.花鍵參數(shù)計算編程

        我公司現(xiàn)生產(chǎn)零件中,涉及花鍵參數(shù)計算的零件約有70余種,花鍵模數(shù)范圍在0.25~2.5 mm,分度圓直徑在0~250 mm,精度等級集中在5~6級。在計算過程中,已知參數(shù)約7項,需計算參數(shù)達到38項。

        在界面設計過程中,主要遵循了以下原則:

        (1)遵循軟件操作界面設計的一致性原則,字體采用黑體及楷體,單位全部采用毫米,防止參數(shù)誤讀。

        (2)遵循操作界面的用戶友好及簡潔易懂風格,在輸入?yún)?shù)模塊運用提示符的形式提示用戶參數(shù)意義,保證信息反饋,防止用戶誤輸入。

        (3)在輸入過程中,適應個人輸入習慣,可以運用TAB鍵依次逐個輸入,也可以運用外部鼠標點擊逐個輸入。

        (4)當輸入?yún)?shù)不完整或超出計算范圍時,需有錯誤提示功能。為驗證最后輸入?yún)?shù)的正確性,設定“花鍵代碼”模塊,從而可以驗證輸入花鍵參數(shù)是否正確,保證計算結果的無誤。軟件界面如圖1所示。

        圖1 花鍵參數(shù)計算軟件界面

        2.編寫程序代碼

        在花鍵參數(shù)計算中,計算結果運用國標及ISO提供的計算公式進行程序代碼的編寫,其中關鍵在于,在計算花鍵量棒直徑及M值時,需要解漸開線方程。針對此方程的解法,已有多種文獻進行了研究,本文采用數(shù)值分析中的牛頓迭代法,并運用勞倫展開式取得迭代初值,可以保證方程迭代的快速收斂及準確無誤,精度達到1×10-8。

        部分程序代碼為:

        3.螺紋參數(shù)計算編程

        我公司現(xiàn)生產(chǎn)零件,涉及螺紋及鍍層前后參數(shù)計算的約有500余項,涉及內(nèi)外螺紋的所有螺距及大徑尺寸范圍,即基本大徑范圍為:0.99~355 mm,基本螺距P為0.2~8 mm。除基本尺寸計算外,還包括三針測量計算及鍍層前后尺寸計算。軟件界面設計參考花鍵界面設計思想,遵循相同的設計基本原則,軟件界面如圖2所示。

        圖2 螺紋參數(shù)計算軟件界面

        (1)軟件主要特點:①當輸入不符合標準時,系統(tǒng)會自動報錯,如圖3、圖4所示。②在計算外螺紋及內(nèi)螺紋時,分類標示,如當計算外螺紋時,設計到內(nèi)螺紋的計算結果自動隱藏,保證計算結果的無誤性。③當選擇不同精度和螺紋類型時,系統(tǒng)“螺紋代碼”模塊會自動提示,保證輸入的無誤性。④增加了涂/鍍層模塊,避免了人工計算的繁瑣性,計算結果為涂/鍍前尺寸,內(nèi)外螺紋尺寸上下差以入體原則輸出,如圖5所示。

        圖3 螺紋螺距非標準錯誤提示

        圖4 螺紋公差非標準錯誤提示

        (2)編寫程序代碼,部分程序代碼為:

        圖5 螺紋涂/鍍前尺寸計算

        3.結語

        本文實現(xiàn)了基于VB語言編寫的零件花鍵及螺紋復雜參數(shù)自動計算軟件設計,給需要計算花鍵及螺紋復雜參數(shù)的設計和工藝等工程技術人員提供了一個友好的界面,具有很強的實際應用性,帶來極大的方便,尤其對于多品種、小批量生產(chǎn)的航空類零件設計及工藝編制,大大提高了工作效率,具有很高的實際應用價值,也為其他相似廠家根據(jù)自己特點編寫此類簡單易用辦公軟件提供了借鑒。

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