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基于Inventor食品挤压成型机中螺杆的三维参数化造型设计

2014/12/24    来源:互联网    作者:魏宗平      
关键字:螺杆造型设计  Inventor  食品挤压成型机  
运用Inventor 9软件对食品挤压成型机中螺杆进行了三维参数化建模,分析了参数化建模的过程和技术要点,并由螺杆的模型生成了关联的工程图,提高了螺杆的系列化设计和变异设计的效率和质量,对Inventor软件在其他产品设计中的应用有很重要的意义。

0 引言

    食品挤压加工技术在食品加工中有着广泛的应用,它可用来生产各种膨化小食品、面条、空心面条、杂粮面条等又能生产粉丝、粉条、地方小吃擀面皮,而作为加工的设备食品挤压成型机,其性能对产品的质量有着很大的影响。螺杆是设备中一个关键的零件,螺杆的合理设计是至关重要的,要使设备达到一机多能目的,螺杆的几何结构形状是否合理直接影响着食品挤压成型机的性能。利用传统的二维绘图软件来设计和修改时,费时费力,效率又低,而且不便于产品实现系列化设计和变异设计,也无法建立起三维模型与工程图间的相互关联。Autodesk Inventor 9是美国的Autodesk公司最新推出基于特征的智能三维设计软件,其全新的分段结构数据库引擎、参数化和自适应造型技术和优秀的用户界面得到许多工程技术人员的青睐。本文就利用Inventor 9软件对螺杆进行参数化造型,并且自动生成关联的二维工程图,对螺杆的设计水平的提高有着很重要的意义。

1 参数表驱动的螺杆的参数化建模

    参数化设计是一种全新的三维造型处理模式,是指产品的设计技术相对成熟,其结构形状相对固定,可以用一组参数来约束其几何形状和尺寸关系,变动某些参数就可以驱动其模型发生变化,是一种比较稳定的设计模式。螺杆是食品挤压成型机中核心零件,利用参数化技术对螺杆进行三维建模是非常方便的。设计者首先建立螺杆的用户参数表,如图1所示。

螺杆的用户参数表

图1 螺杆的用户参数表

    螺杆的主要参数有螺杆的外径Ds、螺杆的长度L、螺槽的深度H0、螺杆的螺棱宽度e、螺杆螺槽的宽度B,在工程实际中,螺杆的螺纹以矩形应用最多,所以螺纹的断面形状就采用矩形;然后在二维草图环境中,利用草图绘制工具绘制螺杆体的草图轮廓及其上的螺旋槽的截面形状,并且为草图标注用表达式显示的尺寸,其中螺棱的顶面的宽度为e,所以,螺杆的螺距就是B+e,如图2所示:

螺杆的草图轮廓

图2 螺杆的草图轮廓

    接着结束草图回到零件特征环境中,利用零件特征面板的旋转工具,选择截面轮廓形状包括螺旋槽的截面形状,生成的螺杆雏形如图3所示:

螺杆的草图轮廓旋转的结果

图3 螺杆的草图轮廓旋转的结果

    生成螺旋槽结构的方法主要利用零件特征面板上的螺旋扫掠工具,对话框如图4所示。

螺旋扫掠的对话框

图4 螺旋扫掠的对话框

责任编辑:程玥
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