检具设计开发智能程序
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图1功能表设计模块的操作界面
常用的检查工具（例如功能量规，光滑极限量规，可变螺纹量规和锥度心轴）的设计过程需要大量数据和计算，这容易出错且效率低下。我们使用Visual软件进行程序开发，使用数组技术，总结传统的检具设计经验，编译了检具设计智能程序，易于使用，计算结果准确智能检具，界面美观大方，是该方法的创新突破的检具设计。
功能规，光滑限位规，可变螺纹规和锥度轴通常用于工具设计中，例如常用检查工具的设计中。这些检查工具通常是根据国家标准和工厂标准设计的。它们具有某些共同的设计原理和计算规则，但是这些标准相当复杂，计算过程也非常复杂，并且容易出错，尤其是可变螺距。用于螺纹规设计的齿轮配对的计算是非常耗时的任务。基于上述原因，开发了用于检测工具智能设计的程序。
定制功能软件
该软件是工程计算软件，涉及大量数据，但是考虑到程序的可移植性，我们都使用数组而不是传统的数据库技术，因此不需要其他支持文件。可执行程序被编译为单个文件Mechanic，大小约为，在适当的系统环境下，无需安装，复制即可运行，是中小型的“绿色”应用软件。这套软件是使用Microsoft的高级开发工具Visual Suite中的Microsoft Visual软件开发的，并采用模块化结构。它是根据相应的国家标准和工厂标准量身定制的，结合了本科室设计师多年的设计经验和工厂模具制造水平。所有必需的功能都已实现。
在编程过程中，我们灵活地使用Visual引入的各种新技术，以使程序界面更加生动，易于使用。例如，ErrorProvider是一个错误提示控件，用于检测每个文本框的输入是否满足要求，并迅速给出闪烁的提示符号以使程序运行更简洁，避免像通常的弹出窗口一样烦人的消息窗口。并通过编程来控制ErrorProvider的行为，使用它来识别某些控件的状态，例如在单选按钮控件上使用它来识别其单击状态，并改善了默认设置（在蓝色背景上不清楚）的缺点。另外，为了与整个接口方案配合使用，使用了LinkLabel和Group控件，并结合了刚才提到的ErrorProvider控件，以实现传统的制表符功能。
该软件的运行环境为Windows2000、WindowsXP及更高版本，并且需要安装Franework通用框架。程序运行时，它占用大约20M的内存，具体取决于打开的子窗口的更改量。程序说明和功能：
1。该软件名为“ boyboy解决方案：Mechanical Solution”，该程序采用MDI框架集成模式，打开的子窗口数量不受限制；
2。包括四个集成模块：功能量规设计，平滑限位规设计，可变螺距量规设计的齿轮匹配计算和锥度芯棒设计，它们对应于工具栏左侧的4个按钮图标；
3。中间的四个按钮用于子窗口排列：垂直和水平排列，堆叠和还原窗口大小。最后一个关闭按钮具有关闭子窗口并退出整个程序以及收集内存垃圾的功能。它的关闭原理是首先关闭当前活动的子窗口，当关闭子窗口时，退出整个程序；
4。为了满足不同人群的需求，该软件专门设计了具有相同功能的英语菜单；
5。状态栏上有版本信息，便于软件更新和升级。当前版本为V1.3;
6。该程序每个功能的设计都充分体现了人性化的设计理念。
软件模块功能
由于检具设计相当专业并且设计原理很复杂，尤其是功能仪表的设计，为了避免输入错误，该软件采用.NET的异常处理机制以及大量的链接和输入错误校对设计，使软件稳定可靠地运行，不会出现“运行时”错误。框架结构还便于将来添加新功能而又不破坏程序接口的完整性，因此其功能是可扩展的。以下是每个模块的详细说明：
1。功能仪表设计（GB / T 8069-98）
功能仪表是整个软件中最复杂的部分，主要是由于其复杂的设计原理，许多人无法弄清其线索，例如联合检查和单独检查的选择，各种检查的含义和目的。公差和基准类型正确选择等。过去，技术人员的计算过程通常在设计时写一页16K的手稿纸，因此这项工作非常麻烦且费时。该软件很好地解决了此类问题。只要做出适当的选择并输入各种数据，就可以自动生成检查零件，定位零件和导向零件的尺寸和磨损极限。
该模块大约有两页操作界面，可以随时切换。第一步是选择适当的基准类型。操作界面如图1所示。基准选择为“平面和中心元素”。该程序的最终运行界面如图2所示。
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图2功能表设计模块的最终运行界面
在图2中，要测试的孔是一组φ螺栓孔，并选择了工厂标准的自由公差。该程序会根据我们的技术标准自动生成+。待测位置为φ，其定位基准为φ定位孔和平坦表面。在此示例中，我们首先在“数据选择”页面上选择“平面和中心元素”，然后切换到“数据和选项”选项卡。由于检查过程已经单独测试了定位孔，因此我们可以选择“顺序检查”，检查部分通常采用螺栓形式，以便于操作。根据结构需要，我们采用阶梯式导向结构。由于要测试的元件和定位元件是孔，因此我们选择“外部元件”作为检查零件和定位零件。被测元素自然是“参考元素或分组元素”，并且将自动生成待测孔的位置以及上下公差。定位孔的上下偏差基于H7提供默认值。通过这些必要的设置后，执行计算并立即在右下角的输出窗口中显示相应的计算结果：检查零件尺寸，定位零件尺寸，检查零件导向零件尺寸，检查零件定向公差，定位零件定向公差，固定的导向零件零件的定向公差，导向零件的台阶的同轴度，导向零件的间隙和间隙磨损极限。
2。光滑极限计（Q / WC6）
光滑极限计的设计和应用更加广泛，包括常用的端部塞规，卡尺和模板，甚至一些测量杆也适用于这种计算规则。
此软件模块采用新的国家公差和配合标准。除了提供直通端的尺寸和磨损极限外，常用的锥形柄圆柱塞规还提供了符合国家标准结构的详细尺寸。过去，这些任务使用手动查表计算，这非常麻烦。有20多个数据需要查询。由于通常的技术标准数据仅提供标准公差带的参考查询数据，因此对于适用于非标准公差的平滑极限量规，仅可以使用差值法来计算准确数据，对于
在此模块的编程中遇到很多数据处理问题。由于数据基于国家技术标准，因此数据量很大，并且在使用过程中无需更改这些数据，只需要正确输入一次即可。因此，为了确保程序的可移植性，我们没有使用数据库，这使得软件的使用更加简洁。运行界面如图3所示。
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图3极限限位器运行界面
从图3可以看出，该软件分为两部分：输入区域（左）和输出区域（右）。数据输入也很简单。通常只需要基本尺寸和公差带代码。上下偏差可以从国家标准或工厂中选择。标准会自动生成，但是非标准公差需要手动输入，其他选项具有默认设置。这也是该软件的通用样式，用户可以根据需要进行一些更改。该软件还为输入数据提供错误检测，其他模块同样完善。输出结果是通孔的尺寸，通孔的磨损极限以及为锥柄圆柱塞规选择的手柄的类型和标准。在计算非标准公差的塞规设计时，应选择插值方法，只需在“计算选项”中选择“使用插值”选项，比手动计算更方便，准确。输出区域中仪表的结构示意图随仪表的目的而变化。用户可以选择使用孔或轴。相应的示意图是塞规或卡板。对于最常用的锥形柄圆柱塞规，根据国家标准给出了详细的结构尺寸，以供参考。此外，对于有特殊精度要求的用户，该软件允许更改输出结果的精度，通常适用于具有非标准公差的量规设计。
3。变螺距螺纹规齿轮配对的计算
螺纹规的设计通常需要消除间隙。因此，通常将其设计为可变螺距规。在制造过程中需要提供一组啮合齿轮的匹配参数。齿轮匹配计算非常复杂。它是一种筛选计算，基于给定的理想传动比，通过筛选方法精确匹配以找到合适的齿轮齿数，每组4个（Z1、Z2、Z3和Z4），则传动比的计算公式为z =（Z1×Z2)/（Z3×Z4)），滤波器的计算公式为：
︱z理想传动比︱≤容差
公差是匹配计算的精度，默认由程序或人工控制设置。请注意，如果程序无法匹配任何结果，则容差设置太小。在重新计算之前，应适当增加它。该模块的运行界面如图4所示。
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图4齿轮匹配计算模块的操作界面
在图4中选择了快速计算，在549081组数据中总共找到40组满足要求的匹配数据，并且每组数据的传输率均不超过设置值。该程序会建议最准确的数据集，并且具体选择需要考虑实际情况，例如，现有加工条件无法提供所需数量的齿轮齿。计算结束后，用户双击任何数据行，程序将显示该组数据的计算结果。该程序完成的工作量非常大。如果是手动计算，则将花费大约半天的时间，而且不可能如此精确。该软件模块已应用于工装设计工作，节省了大量宝贵的时间，并取得了良好的效果。
4。锥心轴设计
带有锥度的心轴通常在辅助零件检查中用作辅助测量工具。由于工件具有中心孔，因此无法将其直接固定到套管上。例如，齿轮端面跳动的检测需要使用芯。杆用于将其定位在工作台上以进行旋转检测。锥度心轴必须具有几个特性：首先，心轴必须具有良好的制造精度，尤其是对于两端中心孔的打磨而言；其次，必须与工件精确匹配，以消除匹配间隙，提高测量精度。芯棒的设计原理并不复杂，但是手动计算通常令人头晕，并且使用计算机进行快速准确的计算具有很大的优势。该程序模块的运行界面如图5所示。
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图5 Mandrel设计模块运行界面
如图5所示，根据要测试的孔的大小，要测试的孔的锥度和孔的深度来设计程序。该程序具有3种设计模式，根据锥度，总长度或锥度智能检具，使用总长度优化设计。该图显示了选定的最佳设计方案。它与锥度在1：3000和1：500之间以及长度在150和300mm之间相匹配。计算结果为锥度为1：2200、，总长度为200mm芯棒。输出窗口给出一些必要的尺寸，例如距大端10mm的尺寸，心轴的长度和锥度。制造的心轴将检测这三个尺寸以确保精度。心轴的制造公差是根据我厂的实际情况确定的。这取决于制造水平。该程序还提供了一些参考辅助尺寸，例如较大的边距尺寸10和倒角，以及两端中心孔的推荐型号。这些尺寸可以更改，但是总长度应相应缩短或加长。值得注意的是，用户可以利用软件计算的便利性，不断调整设计参数，直到计算结果更加合理为止。
结论
总而言之，检具设计智能软件是为我们公司的工具设计工作量身定制的一套实用软件。该软件不仅可以满足我们设计工作的要求，而且可以在许多技术方面结合公司的实际情况和制造水平，还可以整合我们多年的模具设计经验。目前，该软件已经在相关部门推广和使用，并获得了好评。
